The taylor diagram (temperature against vapor pressure) for air mixtures

Abstract

The diagram having temperature as one coordinate and partial pressure of aqueous vapor as the other was introduced byG. I. Taylor in his study of condensation due to mixing and is now called the Taylor diagram. The diagram fulfills almost exactly the property of mixtures, i. e., that mixtures of two samples of air are represented by the straight line joining the two points representing the samples, and that the relative distance from the point for either sample to the point for any mixture equals the proportion of the other sample in the mixture.

The psychrometric formula, which determines wet-bulb temperature on the diagram, is expressed in a new approximate form that is both convenient for calculation and accurate. It shows that the isotherms of wet-bulb temperature (or equivalent temperature) can be drawn straight with good accuracy. The isosteres are straight lines exactly.

By merely changing the designations of the axes to potential temperature and potential vapor pressure, the diagram is made to fulfill the property of mixtures even for air samples at different pressures.

Zusammenfassung

Das Diagramm, das die Temperatur als eine und den Partialdruck des Wasserdampfs als andere Koordinate verwendet, ist vonG. I. Taylor bei seiner Untersuchung über Mischungskondensation eingeführt worden und wird daher als Taylor-Diagramm bezeichnet. Es befriedigt fast exakt die Eigenschaft von Luftmischungen, daß nämlich Mischungen von zwei Luftproben durch die Gerade dargestellt werden, welche die zwei den Proben entsprechenden Punkte verbindet; dabei ist der relative Abstand des Punktes einer beliebigen Mischung vom Punkte der einen Probe dem Anteil der andern Probe in der Mischung gleich.

Die Psychrometerformel, durch die die Feuchttemperatur im Diagramm gegeben ist, wird in einer neuen Näherungsform dargestellt, die gleichzeitig hinreichend genau und für die Rechnung praktisch ist. Es ergibt sich dabei, daß die Isothermen der Feuchttemperatur (oder Äquivalenttemperatur) mit genügender Genauigkeit als Gerade gezogen werden können. Die Isosteren sind strenge Gerade.

Lediglich durch Änderung der Bezeichnungen der Achsen in dem Sinne, daß sie die potentielle Temperatur und den potentiellen Dampfdruck darstellen, kann das Diagramm auch zur Charakterisierung der Mischung von Luftproben von verschiedenem Druck verwendet werden.

Résumé

G. I. Taylor dans son étude sur la condensation par mélange a établi un diagramme dont les coordonnées sont la température et la pression de vapeur d'eau. Ce diagramme satisfait presque exactement la particularité de mélanges qui consiste dans le fait que des mélanges de deux masses d'air sont représentés par la droite reliant les deux points correspondants à l'état de ces deux masses; la distance relative d'un point quelconque de cette droite à l'un des points extrêmes est, dans un mélange donné, proportionnelle à la fraction de la masse dont l'état est représenté par l'autre borne du segment. La formule psychrométrique qui fournit la température du thermomètre humide dans le diagramme est mise sous une forme approximative simplifiée, exacte et paratique. Il s'ensuit que les isolignes de la température humide (ou équivalente) peuvent être représentées assez exactement par des droites. Les isostères sont des droites en toute rigueur. En introduisant simplement la température potentielle et la pression potentielle de vapeur, le diagramme peut également être employé pour caractériser le mélange de masses d'air de pressions différentes.