Расчет плотности воздуха

Введите значения:

  • - относительной влажности φ , %

  • - атмосферного давления B , мм.рт.ст.

  • - температуры воздуха tв , ºC



и получите величину плотности воздуха при заданных условиях

ρв =     кг/м3  


Под плотностью воздуха понимают массу атмосферного газа в единице его объема при определенных условиях. В большинстве расчетов достаточно оперировать величиной равной 1.2249747411202923 или округленно 1,225 кг/м3. Эта величина, называемая стандартной, определена для сухого воздуха при температуре 15 °С на уровне моря (атмосферное давление равно 760 мм. рт. ст). Именно эти значения заданы по умолчанию для данной страницы.

Однако, в ряде случаев необходимо получать более точные значения плотности воздуха, учитывая его влажность и температуру, а также величину атмосферного давления. Чем больше температура воздуха, тем меньше его плотность и, наоборот, при повышении атмосферного давления повышается и плотность воздуха. Недаром в ясную морозную погоду говорят - «густой воздух».

Влажность воздуха обуславливается присутствием в нем молекул воды в парообразном состоянии. Рассматривая влажный воздух как смесь идеальных газов (сухого воздуха с молярной массой Мс.в=29 г/моль и водяного пара с Мв.п=18 г/моль), можно заключить, в силу закона Авогадро, что его плотность будет ниже плотности сухого.

Зависимость плотности воздуха от его влажности, атмосферного давления и температуры описывается следующим выражением:

ρвв=(Pв /287,058+Pп /461,495) /T

Здесь:

ρвв
кг/м3
плотность влажного воздуха;
Pв
Па
парциальное давление сухого воздуха;
Pп
Па
давление водяного пара;
T
K
температура;

Константы 287,058 и 461,495 представляют собой, соответственно, газовые постоянные для сухого воздуха и водяного пара, измеряемые в Дж·кг-1·K-1

Величина Pп равна произведению относительной влажности φ и парциального давления насыщенного пара Pнас, значение которого в Па можно получить из выражения:

Pнас=6.1078·10(7,5T-2048,625)/(T-35,85)+3

Парциальное давление сухого воздуха определяется как разность:

Pв=B-Pп , где:

B - барометрическое (атмосферное) давление, выраженное в Па

Относительная погрешность описанного метода определения ρвв составляет менее 0,2%.

Индекс цитирования
Яндекс.Метрика

© Дизайн: Jewel, scripteden.com

© Верстка, программирование: web-студия «ГСПБ», 2016