Milline on õhu tihedus STP juures? Küsimusele vastamiseks peate mõistma, mis on tihedus ja kuidas STP on määratletud.
Peamised võtmed: õhu tihedus STP-s
- Õhutiheduse väärtus STP juures (Tavaline temperatuur ja rõhk) sõltub STP määratlusest. Temperatuuri ja rõhu määratlus pole standardne, seega sõltub väärtus sellest, kellega konsulteerite.
- ISA või rahvusvahelise standardi atmosfääri kohaselt on õhutihedus 1,225 kg / m3 merepinnal ja 15 kraadi C.
- IUPAC kasutab õhutihedust 1,2754 kg / m3 temperatuuril 0 kraadi C ja kuiva õhu korral 100 kPa.
- Tihedust ei mõjuta mitte ainult temperatuur ja rõhk, vaid ka veeauru hulk õhus. Seega on standardväärtused vaid ligikaudsed.
- Tiheduse arvutamiseks võib kasutada ideaalse gaasi seadust. Jällegi on tulemuseks vaid ligikaudne väärtus, mis on kõige täpsem madalatel temperatuuridel ja rõhul.
tihedus õhk on atmosfäärigaaside mass ruumalaühiku kohta. Seda tähistatakse kreeka tähega rho, ρ. Õhu tihedus või kui kerge see on, sõltub õhu temperatuurist ja rõhust. Tavaliselt on õhutiheduse väärtus STP juures (standardtemperatuur ja rõhk).
STP on üks rõhu atmosfäär 0 kraadi C juures. Kuna see oleks külmumistemperatuur merepinnal, on kuiv õhk enamasti vähem tihe kui viidatud väärtus. Kuid õhk sisaldab tavaliselt palju veeauru, mis muudaks selle viidatud väärtusest tihedamaks.
Õhu väärtuste tihedus
Kuiva õhu tihedus on 329 kraadi Fahrenheiti järgi 1,29 grammi liitri kohta (0,07967 naela kuupjalga kohta). (0 kraadi Celsiuse järgi) keskmisel merepinna õhurõhul (29,92 tolli elavhõbedat või 760 ° C) millimeetrit).
- Kell merepind ja 15 kraadi C juures on õhu tihedus 1,225 kg / m3. See on ISA (International Standard Atmosphere) väärtus. Teistes ühikutes on see 1225,0 g / m3, 0,0023769 nälk / (cu jalga) või 0,0765 naela / (cu jalga).
- IUPACi temperatuuri ja rõhu standard (0 kraadi C ja 100 ° C) kPa) kasutab kuiva õhu tihedust 1,2754 kg / m3.
- Temperatuuril 20 kraadi C ja 101,325 kPa on kuiva õhu tihedus 1,2041 kg / m3.
- Temperatuuril 70 kraadi F ja 14,696 psi on kuiva õhu tihedus 0,074887 naela / jalga3.
Kõrguse mõju tihedusele
Õhutihedus väheneb kõrguse saavutamisel. Näiteks Denveris on õhk vähem tihe kui Miamis. Õhu tihedus väheneb temperatuuri tõustes, tingimusel et gaasi maht lastakse muutuda. Näiteks eeldatakse, et õhk on kuumal suvepäeval ja külmal talvepäeval vähem tihe, kui muud tegurid jäävad samaks. Teine näide sellest oleks jahedamasse atmosfääri tõusev kuumaõhupall.
STP versus NTP
Kuigi STP on tavaline temperatuur ja rõhk, selle külmumisel ei toimu palju mõõdetud protsesse. Tavaliste temperatuuride korral on teine üldine väärtus NTP, mis tähistab normaalset temperatuuri ja rõhku. NTP on õhk temperatuuril 20 kraadi C (293,15 K, 68 kraadi F) ja 1 atm (101,325 kN / m).2, 101,325 kPa). Keskmine õhutihedus NTP juures on 1,204 kg / m3(0,075 naela kuupjalga kohta).
Arvutage õhu tihedus
Kui teil on vaja arvutada kuiva õhu tihedus, saate seda teha rakendage ideaalse gaasi seadust. See seadus väljendab tihedust temperatuuri ja rõhu funktsioonina. Nagu kõik gaasiseadused, on tegemist ka ligikaudse reaalgaasidega, kuid on väga hea madala (tavalise) rõhu ja temperatuuri korral. Temperatuuri ja rõhu tõstmine lisab tõrke arvutus.
Võrrand on järgmine:
ρ = p / RT
kus:
- ρ on õhutihedus (kg / m)3
- p on absoluutne rõhk Pa-des
- T on absoluutne temperatuur kraadides
- R on kuiva õhu spetsiifiline gaasikonstant J / (kg · K) või on 287,058 J / (kg · K).
Allikad
- Kidder, Frank E. "Kidder-Parkeri arhitektide ja ehitajate käsiraamat, andmed arhitektide, ehitusinseneride, töövõtjate jaoks and Draughtsmen. "Harry Parker, kõvakaaneline raamat, 18. väljaande kaheteistkümnes trükk, John Wiley & Sons, 1949.
- Lewis Sr., Richard J "Hawley kondenseeritud keemiline sõnaraamat." 15. väljaanne, Wiley-Interscience, 29. jaanuar 2007.