Mischungsverhältnis-Rechner
Ein Dampfdruck von 12,27 hPa bei 1013,25 hPa Gesamtdruck ergibt 7,624468021339 g Wasserdampf pro Kilogramm trockener Luft. Geben Sie beide Drücke in derselben Einheit ein und erhalten Sie das Mischungsverhältnis in g/kg und kg/kg. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Dampfdruck
- 12,27
- Gesamtdruck
- 1.013,25
- Mischungsverhältnis
- 7,6244680213 g/kg
- Mischungsverhältnis (kg/kg)
- 0,007624468
- Druck der trockenen Luft
- 1.000,98
- Epsilon
- 0,622
Ein Mischungsverhältnis-Rechner wandelt den Partialdruck des Wasserdampfs und den gesamten Atmosphärendruck in die Wasserdampfmasse pro Kilogramm trockener Luft um. Geben Sie einen endlichen Dampfdruck e und einen streng positiven Gesamtdruck P in derselben Einheit ein — Hektopascal, Millibar, Pascal oder Torr funktionieren, weil nur das Verhältnis der beiden Drücke in die Formel eingeht. Das Werkzeug wendet die meteorologische Identität w gleich 622 mal e geteilt durch P minus e an, spiegelt die bereinigten Eingaben und liefert das Mischungsverhältnis in Gramm pro Kilogramm plus den Kilogramm-pro-Kilogramm-Wert.
Was das Mischungsverhältnis bedeutet und woher die Formel kommt
Das Mischungsverhältnis, in der Meteorologie auch humidity mixing ratio und in der Psychrometrie humidity ratio genannt, ist die Wasserdampfmasse geteilt durch die Trockenluftmasse desselben Volumens. Es ist nicht die relative Feuchte, ein Sättigungsprozentsatz bei gegebener Temperatur, und nicht die spezifische Feuchte, die die Dampfmasse durch die Masse des feuchten Gemischs statt allein durch trockene Luft teilt. Für ein ideales Gasgemisch wird die Definition eine geschlossene Druckform.
Sei e der Partialdruck des Wasserdampfs und P der gesamte Atmosphärendruck, beide in derselben Einheit. Der Partialdruck der trockenen Luft ist dann P minus e. Das Molekulargewichtsverhältnis von Wasserdampf zu trockener Luft ist ε ungefähr 0.622, daher ist das Massenverhältnis w gleich ε mal e geteilt durch P minus e Kilogramm Dampf pro Kilogramm trockener Luft.
Weil e und P nur als Verhältnis erscheinen, liefern Hektopascal, Millibar, Pascal und Torr dasselbe Mischungsverhältnis, sofern beide Eingaben eine Einheit teilen. Eine typische Stationsablesung mit Dampfdruck 12.27 Hektopascal bei 1013.25 Hektopascal ergibt einige Gramm pro Kilogramm, dieselbe Größenordnung wie mittelbreite Oberflächenluft. Ein Dampfdruck von null ergibt ein Mischungsverhältnis von null: vollkommen trockene Luft.
Erreicht oder übersteigt der Dampfdruck den Gesamtdruck, ist der Trockenluftrest nicht positiv und die Identität undefiniert, daher lehnt dieser Rechner diesen Fall ab statt Infinity zurückzugeben.
Wo das Mischungsverhältnis hilft und was es nicht ist
Synoptische und mesoskalige Notizbücher wandeln Radiosonden- oder Reanalyse-Dampfdruck und Stationsdruck in ein Mischungsverhältnis um, damit konservierte Feuchte über die Höhe verglichen werden kann, ohne die ε-Identität von Hand zu wiederholen. Chemie- und Atmosphärenkurse geben dieselbe geschlossene Form als erstes Feuchtelabor auf: gegeben e und P, berichten Sie w in Gramm pro Kilogramm und zeigen Sie die Einsetzung. HVAC- und psychrometrische Tabellen brauchen ein deterministisches Orakel, das der Dampfmasse-pro-Trockenluftmasse-Definition psychrometrischer Diagramme entspricht, nicht einem Relativfeuchte-Prozentsatz, der noch von der Temperatur abhängt.
Umweltüberwachungsskripte falten das Mischungsverhältnis in Emissions- und Depositionsrechnungen, in denen ein Massenverhältnis die natürliche Einheit ist. Bevorzugen Sie diese Fähigkeit, wenn Sie bereits Dampfdruck und Gesamtdruck haben und nur w brauchen; kennen Sie das Mischungsverhältnis bereits und brauchen nur eine andere Einheit, etwa Grains pro Pfund, nutzen Sie einen humidity-ratio-Einheitenumrechner statt dieses Rechners. Haben Sie tatsächlichen und Sättigungsdampfdruck und brauchen einen Prozentsatz, ist das relative Feuchte, eine andere Suche.
Anwendungsfälle
Radiosonden- und Stationsfeuchte
Wandeln Sie beobachteten Dampfdruck und Stations- oder Meeresspiegeldruck in ein Mischungsverhältnis in g/kg für Sondierungen, Reanalyse-Vergleich und Diagnosen konservierter Feuchte um.
HVAC- und psychrometrisches Massenverhältnis
Erhalten Sie das Feuchte-Mischungsverhältnis in Gramm pro Kilogramm trockener Luft aus Dampf- und Gesamtdruck, bevor Sie Grains pro Pfund nachschlagen oder ein psychrometrisches Diagramm zeichnen.
Häufige Fragen
Wie wird das Mischungsverhältnis aus Dampfdruck und Gesamtdruck berechnet?
Das Massen-Mischungsverhältnis von Wasserdampf in trockener Luft ist w = ε·e/(P−e) kg/kg mit ε = 0.622. Dampfdruck e und Gesamtdruck P müssen dieselbe Einheit verwenden.
Ist das Mischungsverhältnis dasselbe wie relative Feuchte oder spezifische Feuchte?
Nein. Das Mischungsverhältnis ist Wasserdampfmasse pro Trockenluftmasse. Die spezifische Feuchte teilt durch die Masse des feuchten Gemischs. Die relative Feuchte ist ein Prozentsatz des Sättigungsdampfdrucks bei gegebener Temperatur und nicht das, was dieses Werkzeug liefert.
Welche Druckeinheit soll ich für e und P verwenden?
Jede konsistente Einheit: hPa, mbar, Pa, Torr oder eine andere Druckeinheit.
Was passiert, wenn der Dampfdruck den Gesamtdruck erreicht oder übersteigt?
Der Rechner weist den Wert zurück. Die trockene Luft ist der Rest nach Abzug des Dampfdrucks vom Gesamtdruck, und bleibt nichts Positives übrig, ist das Mischungsverhältnis nicht definiert.
Ist auch ein Dampfdruck von null erlaubt?
Ja. Ein Dampfdruck von null steht für vollkommen trockene Luft und ergibt ein Mischungsverhältnis von null, bei jedem Gesamtdruck, solange dieser größer als null ist.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
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Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/mixing-ratio \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"vapor_pressure":12.27,"total_pressure":1013.25}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/mixing-ratio", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
"vapor_pressure": 12.27,
"total_pressure": 1013.25
})
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/mixing-ratio",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"vapor_pressure": 12.27,
"total_pressure": 1013.25
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/mixing-ratio", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"vapor_pressure":12.27,"total_pressure":1013.25}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"vapor_pressure":12.27,"total_pressure":1013.25}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/mixing-ratio", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"vapor_pressure": 12.27,
"total_pressure": 1013.25
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.mixing_ratio",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Ist der Gesamtdruck null oder negativ, ist das Verhältnis undefiniert, daher scheitert die Anfrage mit invalid_input statt durch eine unphysikalische Atmosphäre zu teilen.
Was das Mischungsverhältnis bedeutet und wie w = 622·e/(P−e) entsteht
Multiplizieren Sie mit tausend, um Gramm pro Kilogramm zu berichten, die alltägliche meteorologische Einheit auf Sondierungsplots, Modellausgabe und Laborheften: w_gkg gleich 1000 mal ε mal e über P minus e, oder einfach 622 mal e über P minus e, wenn ε als 0.622 genommen wird. Der Gesamtdruck selbst muss streng positiv sein: eine null- oder negative Atmosphäre ist kein physikalischer Nenner und der explizite invalid_input-Pfad, der auf dieser Seite dokumentiert ist.
Eingabevertrag, Antwortform, Einheiten und Fehlerverhalten
Der Dampfdruck muss nichtnegativ und streng kleiner als der Gesamtdruck sein, damit P minus e positiv bleibt. Klassische Prüfungen: Dampfdruck 12.27 und Gesamtdruck 1013.25 für Oberflächenluft, Dampfdruck 10 und Gesamtdruck 1000 für eine runde Lehrbuchaufgabe, und Dampfdruck 0 bei jedem positiven P für knochentrockene Luft. Senden Sie einen JSON-Körper mit zwei erforderlichen endlichen Zahlen: vapor_pressure, der Partialdruck des Wasserdampfs e, mit Aliassen e, pv, partial_pressure, water_vapor_pressure und vapor; und total_pressure, der gesamte Atmosphärendruck P, mit Aliassen p, pressure, atmospheric_pressure, air_pressure und station_pressure. Beide dürfen als JSON-Zahlen oder als strenge numerische Zeichenketten ankommen. Der Gesamtdruck muss streng größer als null sein; Null- und Negativwerte scheitern mit invalid_input und einer Meldung, dass der Gesamtdruck positiv sein muss, und diese Fehler werden nicht berechnet. Fehlende Felder, leere Zeichenketten, NaN, Infinity und Beträge jenseits der veröffentlichten absoluten Grenze von einer Billion scheitern ebenfalls mit invalid_input unter Nennung des Felds. Bei Erfolg spiegelt der Körper gerundete vapor_pressure- und total_pressure-Werte, liefert mixing_ratio als Hauptergebnis in Gramm pro Kilogramm, mixing_ratio_kg_kg als SI-Massenverhältnis, dry_air_pressure als P minus e in der Eingabedruckeinheit, epsilon als 0.622, formula als die kurze Identität, unit als g/kg, plus equation- und message-Zeilen, die Sie in einen Laborbericht einfügen können.
Wo eine Mischungsverhältnis-API ihren Nutzen hat, und was sie nicht ist
Weil die Implementierung reines Parse der Stufe A ist, kostet jeder erfolgreiche Aufruf den veröffentlichten Grundpreis $0.002 ohne Modelltoken und ohne ausgehendes Netz, und fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet. Fixieren Sie gerundetes mixing_ratio in Tests, halten Sie beide Drücke in einer Einheit, und Sie erhalten reproduzierbare Gramm pro Kilogramm für Hausaufgaben, LMS-Erweiterungen und Rand-Worker, ohne eine eigene psychrometrische Bibliothek aufzustellen.
Integrationsbeispiele
Chemie- und Meteorologie-Hausaufgaben
Prüfen Sie w = 622·e/(P−e) für Lehrbuchpaare von e und P, einschließlich der Trockenluftgrenze e = 0 und des invalid_input-Pfads, wenn der Gesamtdruck nicht positiv ist.
Technische Fragen
Was geschieht, wenn der Gesamtdruck null oder negativ ist?
Die Aufgabe scheitert mit invalid_input. Das Mischungsverhältnis ist undefiniert, wenn der gesamte Atmosphärendruck nicht positiv ist, und der Fehler wird nicht berechnet.
Was kostet der Mischungsverhältnis-Rechner?
Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.