Щільність повітря - це фізична величина, що характеризує питому масу повітря при природних умовах або масу газу атмосфери Землі на одиницю об'єму. Величина щільності повітря являє собою функцію від висоти вироблених вимірювань, від його вологості і температури.
Зміст статті
За стандарт щільності повітря прийнята величина, рівна 1,29 кг / м3, яка обчислюється як відношення його молярної маси (29 г / моль) до молярному обсягом, однаковому для всіх газів (22,413996 дм3), відповідна щільності сухого повітря при 0 ° С (273,15 ° К) і тиску 760 мм ртутного стовпа (101325 Па) на рівні моря (тобто при нормальних умовах).
Не так давно відома про щільність повітря отримували побічно за рахунок спостережень за полярними сяйвами, поширенням радіохвиль, метеорами. З моменту появи штучних супутників Землі щільність повітря почали обчислювати завдяки даним, отриманим від їх гальмування.
Ще один метод полягає в спостереженнях за распливанія штучних хмар з парів натрію, що створюються метеорологічними ракетами. В Європі щільність повітря біля поверхні Землі становить 1,258 кг / м3, на висоті п'яти км - 0,735, на висоті двадцяти км - 0,087, на висоті сорока км - 0,004 кг / м3.
Розрізняють два види щільності повітря: масова і вагова (питома вага).
Як вибрати освіжувачі повітря для кімнати , Які вони бувають?
Якщо вам стало важко дихати, які можуть бути причини цього явища? Про це можна прочитати тут . Бережімо своє здоров'я!
Вагова щільність визначає вага 1 м3 повітря і обчислюється за формулою γ = G / V, де γ - вагова щільність, кгс / м3; G - вага повітря, що вимірюється в кгс; V - об'єм повітря, що вимірюється в м3. Встановлено, що 1 м3 повітря при стандартних умовах (барометричний тиск 760 мм ртутного стовпа, t = 15 ° С) важить 1,225 кгс, виходячи з цього, вагова щільність (питома вага) 1 м3 повітря дорівнює γ = 1,225 кгс / м3.
Слід взяти до уваги, що вага повітря - це величина мінлива і змінюється в залежності від різних умов, таких як географічна широта і сила інерції, яка виникає при обертанні Землі навколо своєї осі. На полюсах вага повітря на 5% більше, ніж в зоні екватора.
Масова щільність повітря - це маса 1 м3 повітря, що позначається грецькою буквою ρ. Як відомо, маса тіла - величина постійна. За одиницю маси прийнято вважати масу гирі з ірідістой платини, яка знаходиться в Міжнародній палаті мір і ваг в Парижі.
Масова щільність повітря ρ обчислюється за такою формулою: ρ = m / v. Тут m - маса повітря, яка вимірюється в кг × с 2 / м; ρ - його масова щільність, вимірювана в кгс × с2 / М4.
Масова і вагова щільності повітря знаходяться в залежності: ρ = γ / g, де g - коефіцієнт прискорення вільного падіння, що дорівнює 9,8 м / с ². Звідки випливає, що масова щільність повітря при стандартних умовах дорівнює 0,1250 кг × с 2 / М4.
При зміні барометричного тиску і температури щільність повітря змінюється. Виходячи із закону Бойля-Маріотта, чим більше тиск, тим більше буде щільність повітря. Однак зі зменшенням тиску з висотою, зменшується і щільності повітря, що привносить свої корективи, в результаті чого закон зміни тиску по вертикалі стає складніше.
Рівняння, яке виражає цей закон зміни тиску з висотою в атмосфері, що знаходиться в спокої, називається основним рівнянням статики.
У ньому йдеться, що зі збільшенням висоти тиск змінюється в меншу сторону і при підйомі на одну і ту ж висоту зменшення тиску тим більше, чим більше сила тяжіння і щільність повітря.
Важлива роль в цьому рівнянні належить змінам щільності повітря. У підсумку можна сказати, що чим вище підніматися, тим менше буде падати тиск при підйомі на однакову висоту. Щільність повітря від температури залежить наступним чином: в теплому повітрі тиск зменшується менш інтенсивно, ніж у холодному, отже, на однаково рівною висоті в теплій повітряній масі тиск вищий, ніж в холодній.
При змінюються значеннях температури і тиску масова щільність повітря обчислюється за формулою: ρ = 0,0473хВ / Т. Тут В - це барометричний тиск, що вимірюється в мм ртутного стовпа, Т - температура повітря, яка вимірюється в Кельвіна.
як вибирають газові обігрівачі для дачі , За якими характеристиками, параметрами?
Що таке промисловий осушувач стисненого повітря? Читайте про це тут , Найбільш цікава і актуальна інформація.
Які зараз ціни на озонотерапию? Ви дізнаєтеся про це в даній статті:
http://about-air.ru/sostav-vozduha/ozon/ozonoterapiya-otzyvy.html . Відгуки, показання та протипоказання при озонотерапії.
Також щільність визначається і вологістю повітря. Наявність водяних поровим призводить до зменшення щільності повітря, що пояснюється низькою молярною масою води (18 г / моль) на тлі молярної маси сухого повітря (29 г / моль). Вологе повітря можна розглянути як суміш ідеальних газів, в кожному з яких комбінація щільності дозволяє отримати необхідне значення щільності для їх суміші.
Така, свого роду, інтерпретація дозволяє визначати значення щільності з рівнем похибки менше 0,2% в діапазоні температур від -10 ° C до 50 ° C. Щільність повітря дозволяє отримати величину його вмісту вологи, яка обчислюється шляхом ділення щільності водяної пари (в грамах), який міститься в повітрі, на показник щільності сухого повітря в кілограмах.
Основне рівняння статики не дозволяє вирішувати постійно виникаючі практичні завдання в реальних умовах мінливої атмосфери. Тому його вирішують при різних спрощених припущеннях, які відповідають фактичним реальних умов, за рахунок висунення ряду приватних припущень.
Основне рівняння статики дає можливість отримати значення вертикального градієнта тиску, який виражає зміна тиску при підйомі або спуску на одиницю висоти, т. Е. Зміна тиску на одиницю відстані по вертикалі.
Замість вертикального градієнта нерідко використовують зворотний йому величину - баричну щабель в метрах на миллибар (іноді ще зустрічається застарілий варіант терміна «градієнт тиску» - барометричний градієнт).
Низька щільність повітря визначає незначний опір пересуванню. Багатьма наземними тваринами, в ході еволюції, використовувалися екологічні вигоди цього властивості повітряного середовища, за рахунок чого вони придбали здатність до польоту. 75% всіх видів наземних тварин здатні до активного польоту. Здебільшого це комахи та птахи, але зустрічаються ссавці і рептилії.
Відео на тему «Визначення щільності повітря»
Ще цікаві статті:
Якщо вам стало важко дихати, які можуть бути причини цього явища?Що таке промисловий осушувач стисненого повітря?
Які зараз ціни на озонотерапию?
