Luftdensitet | |
---|---|
Dimension | L -3 M |
Enheder | |
SI | kg/m³ |
GHS | g/cm³ |
Noter | |
skalar |
Luftdensitet - massen af gas i jordens atmosfære pr volumenhed eller den specifikke masse af luft under naturlige forhold. Luftdensiteten er en funktion af tryk , temperatur og fugtighed . Typisk er standardværdien for tætheden af luft ved havoverfladen i overensstemmelse med International Standard Atmosphere 1,2250 kg/m³, hvilket svarer til densiteten af tør luft ved 15 ° C og et tryk på 101 330 Pa .
|
Densiteten af tør luft kan beregnes ved hjælp af Mendeleev-Clapeyron-ligningen for en ideel gas ved given temperatur og tryk:
Her er lufttætheden, er den molære masse ( 29 g/mol for tør luft), er det absolutte tryk , er den universelle gaskonstant , er den absolutte temperatur i kelvin . Så ved substitution får vi:
Tabellen nedenfor giver forskellige luftparametre beregnet på basis af de tilsvarende elementære formler, afhængig af temperatur (trykket er taget lig med 101.325 kPa ).
Fugtighed refererer til tilstedeværelsen af gasformig vanddamp i luften , hvis partialtryk ikke overstiger det mættede damptryk for givne atmosfæriske forhold. Tilsætningen af vanddamp til luft fører til et fald i dens massefylde, hvilket forklares ved den lavere molære vandmasse ( 18 g/mol ) sammenlignet med den molære masse af tør luft ( ~29 g/mol ) [1] . Fugtig luft kan betragtes som en blanding af ideelle gasser , kombinationen af tæthederne af hver af dem giver dig mulighed for at få den nødvendige værdi for deres blanding [2] . En sådan fortolkning gør det muligt at bestemme tæthedsværdien med en relativ fejl på mindre end 0,2 % i temperaturområdet fra -10 til +50 °C og kan udtrykkes som følger [2] :
hvor er densiteten af fugtig luft (kg/m³); - partialtryk af tør luft ( Pa ); — gaskonstant for tør luft ( 287.058 J/kg K ); — temperatur (K); - vanddamptryk (Pa) og - konstant for damp ( 461.495 J / kg K ).Vanddamptryk kan bestemmes ud fra relativ luftfugtighed :
hvor er vanddamptrykket; - relativ luftfugtighed; er partialtrykket af mættet damp.Partialtrykket af mættet damp kan repræsenteres som følgende forenklede udtryk [2] :
hvilket giver resultatet i millibar .
Tør lufttryk bestemmes af forskellen:
hvor angiver det absolutte tryk i det pågældende system.For at beregne lufttætheden i en bestemt højde i troposfæren (formlen er gyldig for højder mindre end 20 km ), kan følgende parametre bruges (værdien for standardatmosfæren er angivet i de atmosfæriske parametre ):
For troposfæren (dvs. området med lineært temperaturfald - dette er den eneste egenskab ved troposfæren, der bruges her), kan temperaturen i højden gives ved formlen:
Højtryk :
Derefter kan massefylden beregnes ved at erstatte temperaturen og trykket svarende til en given højde i formlen:
Disse tre formler (afhængighed af temperatur, tryk og tæthed på højden) bruges til at konstruere graferne vist til højre. Grafer er normaliserede - de viser et generelt billede af parametrenes opførsel. "Nul" værdier for korrekte beregninger skal hver gang erstattes i overensstemmelse med aflæsningerne af de relevante instrumenter (termometer og barometer) på det aktuelle tidspunkt ved havoverfladen.
Vejr | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Atmosfærens tilstand | |||||||
Vind |
| ||||||
Atmosfærisk nedbør (hydrometeorer) | |||||||
Lithometeorer | |||||||
atmosfærisk elektricitet | |||||||
Optiske fænomener i atmosfæren | |||||||
synoptisk situation | |||||||
Vejrudsigt | |||||||
se også |