Mekkora a levegő sűrűsége az STP-n? A kérdés megválaszolásához meg kell értenie, hogy mi a sűrűség és hogyan határozza meg az STP.
Elvihető kulcsok: A levegő sűrűsége az STP-n
- Az STP levegő sűrűségének értéke (Normál hőmérséklet és nyomás) az STP meghatározásától függ. A hőmérséklet és a nyomás meghatározása nem szokásos, ezért az érték attól függ, hogy kikkel konzultál.
- Az ISA vagy a Nemzetközi Szabványos Atmoszféra szerint a levegő sűrűsége 1,225 kg / m3 a tengerszint felett és 15 ° C.
- Az IUPAC levegő sűrűsége 1,2754 kg / m3 0 ° C hőmérsékleten és 100 kPa száraz levegőnél.
- A sűrűséget nem csak a hőmérséklet és a nyomás befolyásolja, hanem a levegő vízgőzének mennyisége is. Tehát a standard értékek csak egy megközelítés.
- Az sűrűség kiszámításához az ideális gáz törvény alkalmazható. Ismét, az eredmény csak egy megközelítés, amely a legpontosabb alacsony hőmérsékleten és nyomáson.
Az sűrűség a levegő térfogata egységnyi légköri gázok tömege. A görög rho, ρ betűvel jelölik. A levegő sűrűsége, vagy mennyire könnyű, a levegő hőmérséklettől és nyomásától függ. Általában a levegõ sûrûségére megadott érték STP (standard hõmérséklet és nyomás).
Az STP az egyik légnyomás 0 ° C-on. Mivel ez tengerszint feletti fagyási hőmérséklet lenne, a száraz levegő legtöbbször kevésbé sűrű, mint az említett érték. A levegő azonban jellemzően sok vízgőzt tartalmaz, ami sűrűbbé teszi a megadott értéket.
A levegőértékek sűrűsége
A száraz levegő sűrűsége 1,29 g / liter (0,07967 font / köbméter) 32 Fahrenheit-fokon (0 Celsius fok) a tenger tengerszint feletti barometrikus nyomáson (29,92 hüvelyk higany vagy 760 ° C) milliméter).
- Nál nél tengerszint és 15 ° C-on a levegõ sûrûsége 1,225 kg / m3. Ez az ISA (International Standard Atmosphere) értéke. Más egységekben ez 1225,0 g / m3, 0,0023769 csiga / (cu ft) vagy 0,0765 lb / (cu ft).
- A hőmérséklet és nyomás IUPAC szabványa (0 ° C és 100 ° C) kPa) szerint száraz levegő sűrűsége 1,2754 kg / m3.
- 20 ° C-on és 101,325 kPa-nál a száraz levegő sűrűsége 1,2041 kg / m3.
- 70 fok F és 14,696 psi hőmérsékleten a száraz levegő sűrűsége 0,074887 lbm / ft3.
A magasság hatása a sűrűségre
A levegő sűrűsége csökken, amikor magasságot kapsz. Például Denverben a levegő kevésbé sűrű, mint Miamiban. A levegő sűrűsége csökken, amikor növeli a hőmérsékletet, feltéve, hogy a gáz térfogata változhat. Például a levegő várhatóan kevésbé lesz sűrű egy forró nyári napon, szemben a hideg téli napokkal, feltéve, hogy más tényezők változatlanok. Ennek egy másik példája lehet egy hűvösebb atmoszférába emelkedő hőlégballon.
STP Versus NTP
Míg STP a szokásos hőmérséklet és nyomás, fagyáskor nem sok mért folyamat zajlik le. Normál hőmérsékletek esetén egy másik általános érték az NTP, amely a normál hőmérsékletet és nyomást jelenti. Az NTP levegőként határozható meg 20 ° C (293,15 K, 68 ° F) és 1 atm (101,325 kN / m2101,325 kPa). A levegő átlagos sűrűsége NTP-nál 1,204 kg / m3(0,075 font / köbméter).
Számítsa ki a levegő sűrűségét
Ha kiszámítania kell a száraz levegő sűrűségét, akkor ezt megteheti alkalmazza az ideális gázszabályt. Ez a törvény a sűrűséget fejezi ki a hőmérséklet és a nyomás függvényében. Mint minden gázszabály, ez egy közelítés a valódi gázokkal kapcsolatban, de nagyon jó alacsony (rendes) nyomáson és hőmérsékleten. A növekvő hőmérséklet és nyomás hibát jelent a számítás.
Az egyenlet:
ρ = p / RT
hol:
- ρ a levegő sűrűsége kg / m-ben3
- p az abszolút nyomás Pa-ban
- T az abszolút hőmérséklet K-ban
- R a száraz levegő fajlagos gázállandója J / (kg · K) -ben vagy 287,058 J / (kg · K) -ben.
források
- Kidder, Frank E. "Kidder-Parker építészek és építők kézikönyve, adatok építészeknek, építőmérnököknek, vállalkozóknak and Draughtsmen. "Harry Parker, keménytáblás, a 18. kiadás tizenkettedik nyomtatása, John Wiley & Sons, 1949.
- Lewis Sr., Richard J. "Hawley sűrített kémiai szótára." 15. kiadás, Wiley-Interscience, 2007. január 29.