题目
7.粉尘密度 1400kg/m3,平均粒径 1.4 μm ,在大气中的浓度为 0.2mg/m3,对光的折射率为2.2,计算大气的最大能见度。
7.粉尘密度 1400kg/m3,平均粒径 1.4 μm ,在大气中的浓度为 0.2mg/m3,对光的折射率为2.2,计算大气的最大能见度。
题目解答
答案
7 解:最大能见度为Lv=2.6 ρpd p=2.6×1400×1.4=11581.8mKρ2.2×0.2。
解析
本题主要考察大气能见度的相关计算,核心是利用粉尘颗粒对光的散射特性来推导最大能见度公式。
关键公式推导
能见度的核心影响因素是气溶胶颗粒对光的散射,当颗粒尺寸远小于波长(即雷利散射)时,能见度公式可简化为:
$L_v = \frac{2.6 \rho_p d_p}{\kappa \rho}$
其中:
- $\rho_p$:粉尘密度(kg/m³),
- $d_p$:粉尘平均粒径(μm),
- $\kappa$:折射率(题目中为2.2),
- $\rho$:粉尘浓度(mg/m³)。
代入数据计算
题目给定参数:
- $\rho_p = 1400 \, \text{kg/m}^3$,
- $d_p = 1.4 \, \mu\text{m}$,
- $\kappa = 2.2$,
- $\rho = 0.2 \, \text{mg/m}^3$。
代入公式:
$L_v = \frac{2.6 \times 1400 \times 1.4}{2.2 \times 0.2}$
分步计算:
- 分子:$2.6 \times 1400 = 3640$,$3640 \times 1.4 = 5096$
- 分母:$2.2 \times 0.2 = 0.44$
- 结果:$5096 \div 0.44 \approx 11581.8 \, \text{m}$