Ile waży 1 metr sześcienny powietrza. Ile waży powietrze. Określanie wagi powietrza w danych warunkach
Jaka jest gęstość powietrza w 150 stopniach Celsjusza w kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 . Nie zapominaj, że taka fizyczna ilość, charakterystyczna dla powietrza, jak jego gęstość w kg / m3 (masa jednostki objętości gazu atmosferycznego, gdzie 1 m3, 1 metr sześcienny, 1 metr sześcienny, 1 centymetr sześcienny, 1 cm3 , 1 mililitr, 1 ml lub 1 funt) zależy od kilku parametrów. Wśród parametrów opisujących warunki wyznaczania gęstości powietrza (ciężar właściwy gazu powietrza) za najważniejsze uważam, które należy wziąć pod uwagę:
- Temperatura gaz powietrzny.
- Nacisk przy której zmierzono gęstość powietrza.
- Wilgotność gaz powietrza lub procent wody w nim.
Jeśli interesuje Cię drugi przypadek gęstość powietrza przy T = 150 stopnie C, to przepraszam, ale nie mam ochoty kopiować danych tabelarycznych, ogromnego specjalnego podręcznika gęstości powietrza przy różnych ciśnieniach. Nie mogę się jeszcze zdecydować na tak kolosalną ilość pracy i nie widzę takiej potrzeby. Zobacz podręcznik. Informacje o wąskim profilu lub rzadkie dane specjalne, wartości gęstości, należy szukać w źródłach pierwotnych. Tak mądrzejszy.
Bardziej realistyczne i prawdopodobnie bardziej praktyczne z naszego punktu widzenia jest wskazanie jaka jest gęstość powietrza przy 150 stopniach Celsjusza, dla sytuacji, gdy ciśnienie jest określone przez stałą i jest ciśnienie atmosferyczne?(w normalnych warunkach - najpopularniejsze pytanie). Przy okazji, pamiętasz, jakie jest normalne ciśnienie atmosferyczne? Co to znaczy? Przypomnę, że za normalne ciśnienie atmosferyczne uważa się 760 mmHg, czyli 101325 Pa (101 kPa), w zasadzie są to normalne warunki dostosowane do temperatury. Oznaczający, jaka jest gęstość powietrza w kg/m3 w danej temperaturze gaz powietrzny zobaczysz, znajdziesz, nauczysz się w tabeli 1.
Trzeba jednak powiedzieć, że wartości wskazane w tabeli wartości gęstości powietrza przy 150 stopniach w kg/m3, g/cm3, g/ml, nie będzie prawdziwe dla żadnej atmosfery, ale tylko dla suchego gazu. Gdy tylko zmienimy warunki początkowe i zmienimy wilgotność powietrza, gaz od razu będzie miał inne właściwości fizyczne. A jego gęstość (waga 1 metra sześciennego powietrza w kilogramach) w podana temperatura w stopniach C (Celsjusza) (kg/m3) będzie się również różnić od gęstości suchego gazu.
Tabela referencyjna 1. Jaka jest GĘSTOŚĆ POWIETRZA W 150 STOPNIACH CELSI (C). ILE WAŻY 1 KOSTKA GAZU ATMOSFERYCZNEGO(waga 1 m3 w kilogramach, waga 1 metra sześciennego w kg, waga 1 metra sześciennego gazu w g).Gęstość powietrza to wielkość fizyczna charakteryzująca określoną masę powietrza w warunkach naturalnych lub masę gazu w atmosferze ziemskiej na jednostkę objętości. Wartość gęstości powietrza jest funkcją wysokości pomiarów, jego wilgotności i temperatury.
Wzorzec gęstości powietrza to wartość równa 1,29 kg/m3, którą oblicza się jako stosunek jego masy molowej (29 g/mol) do objętości molowej, która jest taka sama dla wszystkich gazów (22,413996 dm3), co odpowiada gęstość suchego powietrza w temperaturze 0°C (273,15 °K) i ciśnieniu 760 mmHg (101325 Pa) na poziomie morza (czyli w normalnych warunkach).
Nie tak dawno informacje o gęstości powietrza pozyskiwano pośrednio poprzez obserwacje zórz polarnych, propagację fal radiowych i meteory. Od czasu pojawienia się sztucznych satelitów Ziemi obliczono gęstość powietrza na podstawie danych uzyskanych z ich wytracania prędkości.
Inną metodą jest obserwowanie rozprzestrzeniania się sztucznych chmur pary sodu wytworzonych przez rakiety meteorologiczne. W Europie gęstość powietrza przy powierzchni Ziemi wynosi 1,258 kg/m3, na wysokości pięciu km 0,735, na wysokości dwudziestu km 0,087, na wysokości czterdziestu km 0,004 kg/m3.
Istnieją dwa rodzaje gęstości powietrza: masa i waga (ciężar właściwy).
Gęstość wagowa określa wagę 1 m3 powietrza i jest obliczana ze wzoru γ = G/V, gdzie γ jest gęstością wagową, kgf/m3; G to waga powietrza, mierzona w kgf; V to objętość powietrza mierzona wm3. Ustaliłem, że 1 m3 powietrza w normalnych warunkach(ciśnienie barometryczne 760 mmHg, t=15°С) waży 1,225 kg na tej podstawie gęstość masy (ciężar właściwy) 1 m3 powietrza wynosi γ = 1,225 kgf/m3.
Należy wziąć pod uwagę, że waga powietrza jest zmienna i zmienia się w zależności od różnych warunków, takich jak szerokość geograficzna i siła bezwładności, która występuje, gdy Ziemia obraca się wokół własnej osi. Na biegunach masa powietrza jest o 5% większa niż na równiku.
Gęstość masowa powietrza to masa 1 m3 powietrza, oznaczona grecką literą ρ. Jak wiesz, masa ciała jest wartością stałą. Za jednostkę masy uważa się masę odważnika wykonanego z irydku platyny, który znajduje się w Międzynarodowej Izbie Miar i Wag w Paryżu.
Gęstość masowa powietrza ρ jest obliczana według następującego wzoru: ρ = m / v. Tutaj m jest masą powietrza, mierzoną w kg×s2/m; ρ jest jego gęstością masową, mierzoną w kgf×s2/m4.
Gęstość masy i ciężaru powietrza zależy: ρ = γ / g, gdzie g jest współczynnikiem przyspieszenia swobodnego spadania równym 9,8 m/s². Stąd wynika, że gęstość masowa powietrza w warunkach normalnych wynosi 0,1250 kg×s2/m4.
Wraz ze zmianą ciśnienia atmosferycznego i temperatury zmienia się gęstość powietrza. Zgodnie z prawem Boyle-Mariotte, im większe ciśnienie, tym większa będzie gęstość powietrza. Jednak wraz ze spadkiem ciśnienia wraz z wysokością maleje również gęstość powietrza, co wprowadza własne korekty, w wyniku których prawo pionowej zmiany ciśnienia staje się bardziej skomplikowane.
Równanie wyrażające to prawo zmiany ciśnienia wraz z wysokością w atmosferze w stanie spoczynku nazywa się podstawowe równanie statyki.
Mówi, że wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie zmienia się w dół, a przy wchodzeniu na tę samą wysokość spadek ciśnienia jest tym większy, im większa jest siła grawitacji i gęstość powietrza.
Ważną rolę w tym równaniu odgrywają zmiany gęstości powietrza. W rezultacie możemy powiedzieć, że im wyżej się wspinasz, tym mniejsze ciśnienie spadnie, gdy wzniesiesz się na tę samą wysokość. Gęstość powietrza zależy od temperatury w następujący sposób: w powietrzu ciepłym ciśnienie spada mniej intensywnie niż w powietrzu zimnym, dlatego na tej samej wysokości w masie powietrza ciepłego ciśnienie jest wyższe niż w powietrzu zimnym.
Przy zmieniających się wartościach temperatury i ciśnienia gęstość masową powietrza oblicza się ze wzoru: ρ = 0,0473xV/T. Tutaj B to ciśnienie barometryczne mierzone w mm słupa rtęci, T to temperatura powietrza mierzona w Kelwinach .
Jak wybrać, według jakich cech, parametry?
Co to jest przemysłowy osuszacz sprężonego powietrza? Przeczytaj o tym, najciekawsze i najistotniejsze informacje.
Jakie są aktualne ceny terapii ozonem? Dowiesz się o tym w tym artykule:
. Recenzje, wskazania i przeciwwskazania do terapii ozonem.
Gęstość zależy również od wilgotności powietrza. Obecność porów wodnych prowadzi do zmniejszenia gęstości powietrza, co tłumaczy się niską masą molową wody (18 g/mol) na tle masy molowej suchego powietrza (29 g/mol). Powietrze wilgotne można uznać za mieszaninę gazów doskonałych, w każdym z których kombinacja gęstości pozwala na uzyskanie wymaganej wartości gęstości ich mieszaniny.
Taka interpretacja pozwala na wyznaczenie wartości gęstości z błędem mniejszym niż 0,2% w zakresie temperatur od -10 °C do 50 °C. Gęstość powietrza pozwala uzyskać wartość jego wilgotności, którą oblicza się dzieląc gęstość pary wodnej (w gramach) zawartej w powietrzu przez gęstość suchego powietrza w kilogramach.
Podstawowe równanie statyki nie pozwala na rozwiązywanie stale pojawiających się problemów praktycznych w rzeczywistych warunkach zmieniającej się atmosfery. Dlatego rozwiązuje się go przy różnych uproszczonych założeniach, odpowiadających rzeczywistym warunkom rzeczywistym, stawiając szereg szczegółowych założeń.
Podstawowe równanie statyki umożliwia otrzymanie wartości pionowego gradientu ciśnienia, wyrażającego zmianę ciśnienia podczas wznoszenia lub opadania na jednostkę wysokości, czyli zmianę ciśnienia na jednostkę odległości w pionie.
Zamiast gradientu pionowego często używa się jego odwrotności – kroku barycznego w metrach na milibar (czasami nadal istnieje przestarzała wersja terminu „gradient ciśnienia” – gradient barometryczny).
Niska gęstość powietrza determinuje niewielki opór ruchu. Wiele zwierząt lądowych w trakcie ewolucji wykorzystywało ekologiczne korzyści tej właściwości środowiska powietrznego, dzięki czemu nabyły zdolność latania. 75% wszystkich gatunków zwierząt lądowych jest zdolnych do aktywnego lotu. W większości są to owady i ptaki, ale są też ssaki i gady.
Wideo na temat „Oznaczanie gęstości powietrza”
DEFINICJA
powietrze atmosferyczne jest mieszaniną wielu gazów. Powietrze ma złożony skład. Jego główne składniki można podzielić na trzy grupy: stałą, zmienną i losową. Do tych pierwszych zaliczamy tlen (zawartość tlenu w powietrzu wynosi ok. 21% objętości), azot (ok. 86%) oraz tzw. gazy obojętne (ok. 1%).
Zawartość składników praktycznie nie zależy od tego, gdzie na świecie pobrano próbkę suchego powietrza. Druga grupa obejmuje dwutlenek węgla (0,02 - 0,04%) i parę wodną (do 3%). Zawartość składników losowych zależy od warunków lokalnych: w pobliżu zakładów metalurgicznych do powietrza często mieszają się zauważalne ilości dwutlenku siarki, w miejscach rozkładu pozostałości organicznych, amoniaku itp. Oprócz różnych gazów powietrze zawsze zawiera mniej lub więcej pyłu.
Gęstość powietrza to wartość równa masie gazu w atmosferze ziemskiej podzielonej przez jednostkę objętości. Zależy to od ciśnienia, temperatury i wilgotności. Istnieje standardowa wartość gęstości powietrza - 1,225 kg/m 3 odpowiadająca gęstości powietrza suchego o temperaturze 15 o C i ciśnieniu 101330 Pa.
Znając z doświadczenia masę litra powietrza w normalnych warunkach (1,293 g), można obliczyć masę cząsteczkową, jaką miałoby powietrze, gdyby było pojedynczym gazem. Ponieważ gram-cząsteczka dowolnego gazu w normalnych warunkach zajmuje objętość 22,4 litra, średnia masa cząsteczkowa powietrza wynosi
22,4 × 1,293 = 29.
Tę liczbę - 29 - należy zapamiętać: znając ją, łatwo obliczyć gęstość dowolnego gazu w stosunku do powietrza.
Gęstość ciekłego powietrza
Przy wystarczającym chłodzeniu powietrze staje się płynne. Ciekłe powietrze może być przechowywane dość długo w naczyniach o podwójnych ściankach, z przestrzeni pomiędzy którymi wypompowywane jest powietrze w celu ograniczenia wymiany ciepła. Podobne naczynia stosuje się np. w termosach.
Swobodnie odparowujące w normalnych warunkach ciekłe powietrze ma temperaturę około (-190 o C). Jego skład jest niestabilny, ponieważ azot paruje łatwiej niż tlen. W miarę usuwania azotu, kolor ciekłego powietrza zmienia się z niebieskawego na jasnoniebieski (kolor ciekłego tlenu).
W ciekłym powietrzu alkohol etylowy, eter dietylowy i wiele gazów łatwo przechodzi w stan stały. Jeśli na przykład dwutlenek węgla przepuszczany jest przez ciekłe powietrze, zamienia się w białe płatki, przypominające wyglądem śnieg. Rtęć zanurzona w ciekłym powietrzu staje się stała i plastyczna.
Wiele substancji chłodzonych ciekłym powietrzem dramatycznie zmienia swoje właściwości. W ten sposób szczelina i cyna stają się tak kruche, że łatwo zamieniają się w proszek, ołowiany dzwonek wydaje wyraźny dźwięk, a zamrożona gumowa piłka rozbija się po upuszczeniu na podłogę.
Przykłady rozwiązywania problemów
PRZYKŁAD 1
PRZYKŁAD 2
| Ćwiczenie | Określ, ile razy cięższy od powietrza siarkowodór H 2 S. |
| Decyzja | Stosunek masy danego gazu do masy innego gazu pobranego w tej samej objętości, w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniu nazywamy względną gęstością pierwszego gazu względem drugiego. Ta wartość pokazuje, ile razy pierwszy gaz jest cięższy lub lżejszy niż drugi gaz. Przyjmuje się względną masę cząsteczkową powietrza równą 29 (biorąc pod uwagę zawartość azotu, tlenu i innych gazów w powietrzu). Należy zauważyć, że pojęcie „względnej masy cząsteczkowej powietrza” jest stosowane warunkowo, ponieważ powietrze jest mieszaniną gazów. D powietrze (H2S) = Mr (H2S) / Mr (powietrze); D powietrze (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × AR (H) + AR (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Odpowiedź | Siarkowodór H 2 S jest 1,17 razy cięższy od powietrza. |
03.05.2017 14:04
1392
Ile waży powietrze.
Pomimo tego, że niektórych rzeczy, które istnieją w naturze nie możemy zobaczyć, nie oznacza to wcale, że one nie istnieją. Tak samo jest z powietrzem – jest niewidoczne, ale oddychamy nim, czujemy, więc tam jest.
Wszystko, co istnieje, ma swoją wagę. Czy powietrze to ma? A jeśli tak, ile waży powietrze? Dowiedzmy Się.
Kiedy coś ważymy (na przykład jabłko, trzymając je za gałązkę), robimy to w powietrzu. Dlatego nie bierzemy pod uwagę samego powietrza, ponieważ waga powietrza w powietrzu wynosi zero.
Na przykład, jeśli weźmiemy pustą szklaną butelkę i zważymy ją, otrzymany wynik uznamy za wagę kolby, nie myśląc, że jest wypełniona powietrzem. Jeśli jednak szczelnie zamkniemy butelkę i wypompujemy z niej całe powietrze, uzyskamy zupełnie inny wynik. Otóż to.
Powietrze składa się z kombinacji kilku gazów: tlenu, azotu i innych. Gazy są bardzo lekkimi substancjami, ale nadal mają masę, choć niewiele.
Aby upewnić się, że powietrze ma wagę, poproś osobę dorosłą o pomoc w przeprowadzeniu następującego prostego eksperymentu: weź kij o długości około 60 cm i zawiąż na nim linę.
Następnie przymocuj 2 napompowane balony tej samej wielkości do obu końców naszego kija. A teraz zawiesimy naszą konstrukcję na sznurze przywiązanym do jej środka. W rezultacie zobaczymy, że wisi poziomo.
Jeśli teraz weźmiemy igłę i przebijemy nią jeden z napompowanych balonów, wydostanie się z niego powietrze, a koniec kija, do którego był przywiązany, uniesie się do góry. A jeśli przebijemy drugą kulkę, to końce kija będą równe i znów będzie wisiał poziomo.
Co to znaczy? I to, że powietrze w napompowanym balonie jest gęstsze (czyli cięższe) niż to, które jest wokół niego. Dlatego, gdy piłka została zdmuchnięta, stała się lżejsza.
Waga powietrza zależy od różnych czynników. Na przykład powietrze nad płaszczyzną poziomą ma ciśnienie atmosferyczne.
Powietrze, podobnie jak wszystkie otaczające nas obiekty, podlega grawitacji. To właśnie nadaje powietrzu jego wagę, która jest równa 1 kilogramowi na centymetr kwadratowy. W tym przypadku gęstość powietrza wynosi około 1,2 kg/m3, czyli sześcian o boku 1 m wypełniony powietrzem waży 1,2 kg.
Słup powietrza wznoszący się pionowo nad Ziemią rozciąga się na kilkaset kilometrów. Oznacza to, że osoba stojąca na głowie i ramionach (której powierzchnia wynosi około 250 centymetrów kwadratowych) jest przyciśnięta przez słup powietrza o wadze około 250 kg!
Gdyby tak ogromnemu ciężarowi nie przeciwstawiał się ten sam nacisk wewnątrz naszego ciała, po prostu nie bylibyśmy w stanie tego wytrzymać, a to by nas zmiażdżyło. Jest jeszcze jedno ciekawe doświadczenie, które pomoże Ci zrozumieć wszystko, co powiedzieliśmy powyżej:
Bierzemy kartkę papieru i rozciągamy ją obiema rękami. Następnie poprosimy kogoś (na przykład młodszą siostrę), aby przycisnął go palcem z jednej strony. Co się stało? Oczywiście w papierze była dziura.
A teraz znowu zrobimy to samo, dopiero teraz trzeba będzie naciskać w tym samym miejscu dwoma palcami wskazującymi, ale z różnych stron. Voila! Papier jest nienaruszony! Chcesz wiedzieć dlaczego?
Wystarczy nacisnąć na nas kartkę papieru po obu stronach była taka sama. To samo dzieje się z ciśnieniem słupa powietrza i przeciwciśnieniem wewnątrz naszego ciała: są one równe.
W ten sposób dowiedzieliśmy się, że: powietrze ma wagę i naciska na nasze ciało ze wszystkich stron. Nie może nas jednak zmiażdżyć, ponieważ przeciwciśnienie naszego ciała jest równe zewnętrznemu, czyli ciśnieniu atmosferycznemu.
Nasz ostatni eksperyment wyraźnie to pokazał: jeśli naciśniesz kartkę papieru z jednej strony, rozerwie się. Ale jeśli zrobisz to po obu stronach, tak się nie stanie.
Rozważane są główne właściwości fizyczne powietrza: gęstość powietrza, jego lepkość dynamiczna i kinematyczna, ciepło właściwe, przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, liczba Prandtla i entropia. Właściwości powietrza podano w tabelach w zależności od temperatury przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym.
Gęstość powietrza a temperatura
Przedstawiono szczegółową tabelę wartości gęstości suchego powietrza w różnych temperaturach i normalnym ciśnieniu atmosferycznym. Jaka jest gęstość powietrza? Gęstość powietrza można wyznaczyć analitycznie, dzieląc jego masę przez zajmowaną przez nie objętość. w danych warunkach (ciśnienie, temperatura i wilgotność). Możliwe jest również obliczenie jego gęstości za pomocą równania gazu doskonałego o wzorze stanu. Aby to zrobić, musisz znać ciśnienie bezwzględne i temperaturę powietrza, a także jego stałą gazową i objętość molową. To równanie pozwala obliczyć gęstość powietrza w stanie suchym.
Na praktyce, dowiedzieć się, jaka jest gęstość powietrza w różnych temperaturach, wygodnie jest korzystać z gotowych stołów. Na przykład podana tabela wartości gęstości powietrza atmosferycznego w zależności od jego temperatury. Gęstość powietrza w tabeli wyrażona jest w kilogramach na metr sześcienny i podana w zakresie temperatur od minus 50 do 1200 stopni Celsjusza przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym (101325 Pa).
| t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 1,584 | 20 | 1,205 | 150 | 0,835 | 600 | 0,404 |
| -45 | 1,549 | 30 | 1,165 | 160 | 0,815 | 650 | 0,383 |
| -40 | 1,515 | 40 | 1,128 | 170 | 0,797 | 700 | 0,362 |
| -35 | 1,484 | 50 | 1,093 | 180 | 0,779 | 750 | 0,346 |
| -30 | 1,453 | 60 | 1,06 | 190 | 0,763 | 800 | 0,329 |
| -25 | 1,424 | 70 | 1,029 | 200 | 0,746 | 850 | 0,315 |
| -20 | 1,395 | 80 | 1 | 250 | 0,674 | 900 | 0,301 |
| -15 | 1,369 | 90 | 0,972 | 300 | 0,615 | 950 | 0,289 |
| -10 | 1,342 | 100 | 0,946 | 350 | 0,566 | 1000 | 0,277 |
| -5 | 1,318 | 110 | 0,922 | 400 | 0,524 | 1050 | 0,267 |
| 0 | 1,293 | 120 | 0,898 | 450 | 0,49 | 1100 | 0,257 |
| 10 | 1,247 | 130 | 0,876 | 500 | 0,456 | 1150 | 0,248 |
| 15 | 1,226 | 140 | 0,854 | 550 | 0,43 | 1200 | 0,239 |
W temperaturze 25°C powietrze ma gęstość 1,185 kg/m3. Po podgrzaniu gęstość powietrza maleje - powietrze rozszerza się (wzrasta jego objętość właściwa). Wraz ze wzrostem temperatury np. do 1200°C uzyskuje się bardzo niską gęstość powietrza, równą 0,239 kg/m 3 , czyli 5 razy mniejszą od jej wartości w temperaturze pokojowej. Ogólnie rzecz biorąc, zmniejszenie ogrzewania umożliwia zachodzenie takiego procesu, jak konwekcja naturalna i jest stosowane na przykład w lotnictwie.
Jeśli porównamy gęstość powietrza względem, to powietrze jest lżejsze o trzy rzędy wielkości - w temperaturze 4 ° C gęstość wody wynosi 1000 kg / m 3, a gęstość powietrza 1,27 kg / m 3. Należy również zanotować wartość gęstości powietrza w normalnych warunkach. Normalne warunki dla gazów to takie, w których ich temperatura wynosi 0 ° C, a ciśnienie jest równe normalnemu ciśnieniu atmosferycznemu. Tak więc, zgodnie z tabelą, gęstość powietrza w normalnych warunkach (przy NU) wynosi 1,293 kg/m 3.
Lepkość dynamiczna i kinematyczna powietrza w różnych temperaturach
Przy wykonywaniu obliczeń termicznych konieczna jest znajomość wartości lepkości powietrza (współczynnika lepkości) w różnych temperaturach. Wartość ta jest wymagana do obliczenia liczb Reynoldsa, Grashofa, Rayleigha, których wartości określają reżim przepływu tego gazu. Tabela pokazuje wartości współczynników dynamiki μ i kinematyczny ν lepkość powietrza w zakresie temperatur od -50 do 1200°C przy ciśnieniu atmosferycznym.
Lepkość powietrza znacznie wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Na przykład lepkość kinematyczna powietrza wynosi 15,06 10 -6 m 2 / s w temperaturze 20 ° C, a wraz ze wzrostem temperatury do 1200 ° C lepkość powietrza staje się równa 233,7 10 -6 m 2 / s, czyli wzrasta 15,5 razy! Lepkość dynamiczna powietrza w temperaturze 20°C wynosi 18,1·10 -6 Pa·s.
Po podgrzaniu powietrza wzrastają zarówno wartości lepkości kinematycznej, jak i dynamicznej. Te dwie wielkości są ze sobą powiązane wartością gęstości powietrza, której wartość maleje po podgrzaniu tego gazu. Wzrost lepkości kinematycznej i dynamicznej powietrza (a także innych gazów) podczas ogrzewania wiąże się z intensywniejszymi drganiami cząsteczek powietrza wokół ich stanu równowagi (wg MKT).
| t, °С | μ 10 6 , Pa s | ν 10 6, m 2 / s | t, °С | μ 10 6 , Pa s | ν 10 6, m 2 / s | t, °С | μ 10 6 , Pa s | ν 10 6, m 2 / s |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 14,6 | 9,23 | 70 | 20,6 | 20,02 | 350 | 31,4 | 55,46 |
| -45 | 14,9 | 9,64 | 80 | 21,1 | 21,09 | 400 | 33 | 63,09 |
| -40 | 15,2 | 10,04 | 90 | 21,5 | 22,1 | 450 | 34,6 | 69,28 |
| -35 | 15,5 | 10,42 | 100 | 21,9 | 23,13 | 500 | 36,2 | 79,38 |
| -30 | 15,7 | 10,8 | 110 | 22,4 | 24,3 | 550 | 37,7 | 88,14 |
| -25 | 16 | 11,21 | 120 | 22,8 | 25,45 | 600 | 39,1 | 96,89 |
| -20 | 16,2 | 11,61 | 130 | 23,3 | 26,63 | 650 | 40,5 | 106,15 |
| -15 | 16,5 | 12,02 | 140 | 23,7 | 27,8 | 700 | 41,8 | 115,4 |
| -10 | 16,7 | 12,43 | 150 | 24,1 | 28,95 | 750 | 43,1 | 125,1 |
| -5 | 17 | 12,86 | 160 | 24,5 | 30,09 | 800 | 44,3 | 134,8 |
| 0 | 17,2 | 13,28 | 170 | 24,9 | 31,29 | 850 | 45,5 | 145 |
| 10 | 17,6 | 14,16 | 180 | 25,3 | 32,49 | 900 | 46,7 | 155,1 |
| 15 | 17,9 | 14,61 | 190 | 25,7 | 33,67 | 950 | 47,9 | 166,1 |
| 20 | 18,1 | 15,06 | 200 | 26 | 34,85 | 1000 | 49 | 177,1 |
| 30 | 18,6 | 16 | 225 | 26,7 | 37,73 | 1050 | 50,1 | 188,2 |
| 40 | 19,1 | 16,96 | 250 | 27,4 | 40,61 | 1100 | 51,2 | 199,3 |
| 50 | 19,6 | 17,95 | 300 | 29,7 | 48,33 | 1150 | 52,4 | 216,5 |
| 60 | 20,1 | 18,97 | 325 | 30,6 | 51,9 | 1200 | 53,5 | 233,7 |
Uwaga: bądź ostrożny! Lepkość powietrza podaje się do potęgi 10 6 .
Ciepło właściwe powietrza w temperaturach od -50 do 1200°С
Przedstawiono tabelę pojemności cieplnej właściwej powietrza w różnych temperaturach. Pojemność cieplna w tabeli podana jest przy stałym ciśnieniu (izobaryczna pojemność cieplna powietrza) w zakresie temperatur od minus 50 do 1200°C dla powietrza suchego. Jaka jest właściwa pojemność cieplna powietrza? Wartość ciepła właściwego określa ilość ciepła, jaka musi być doprowadzona do jednego kilograma powietrza pod stałym ciśnieniem, aby podnieść jego temperaturę o 1 stopień. Na przykład, w temperaturze 20°C, aby ogrzać 1 kg tego gazu o 1°C w procesie izobarycznym, potrzebne jest 1005 J ciepła.
Ciepło właściwe powietrza wzrasta wraz ze wzrostem jego temperatury. Jednak zależność masowej pojemności cieplnej powietrza od temperatury nie jest liniowa. W zakresie od -50 do 120°C jego wartość praktycznie się nie zmienia - w tych warunkach średnia pojemność cieplna powietrza wynosi 1010 J/(kg st.). Zgodnie z tabelą widać, że temperatura zaczyna mieć znaczący wpływ od wartości 130°C. Jednak temperatura powietrza wpływa na jego ciepło właściwe znacznie słabiej niż jego lepkość. Tak więc po podgrzaniu od 0 do 1200°C pojemność cieplna powietrza wzrasta tylko 1,2 razy - ze 1005 do 1210 J/(kg st.).
Należy zauważyć, że pojemność cieplna powietrza wilgotnego jest wyższa niż powietrza suchego. Jeśli porównamy powietrze, to widać, że woda ma wyższą wartość, a zawartość wody w powietrzu prowadzi do wzrostu ciepła właściwego.
| t, °С | C p , J/(kg st.) | t, °С | C p , J/(kg st.) | t, °С | C p , J/(kg st.) | t, °С | C p , J/(kg st.) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 1013 | 20 | 1005 | 150 | 1015 | 600 | 1114 |
| -45 | 1013 | 30 | 1005 | 160 | 1017 | 650 | 1125 |
| -40 | 1013 | 40 | 1005 | 170 | 1020 | 700 | 1135 |
| -35 | 1013 | 50 | 1005 | 180 | 1022 | 750 | 1146 |
| -30 | 1013 | 60 | 1005 | 190 | 1024 | 800 | 1156 |
| -25 | 1011 | 70 | 1009 | 200 | 1026 | 850 | 1164 |
| -20 | 1009 | 80 | 1009 | 250 | 1037 | 900 | 1172 |
| -15 | 1009 | 90 | 1009 | 300 | 1047 | 950 | 1179 |
| -10 | 1009 | 100 | 1009 | 350 | 1058 | 1000 | 1185 |
| -5 | 1007 | 110 | 1009 | 400 | 1068 | 1050 | 1191 |
| 0 | 1005 | 120 | 1009 | 450 | 1081 | 1100 | 1197 |
| 10 | 1005 | 130 | 1011 | 500 | 1093 | 1150 | 1204 |
| 15 | 1005 | 140 | 1013 | 550 | 1104 | 1200 | 1210 |
Przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, liczba Prandtla powietrza
W tabeli przedstawiono takie właściwości fizyczne powietrza atmosferycznego jak przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna oraz jego liczba Prandtla w zależności od temperatury. Właściwości termofizyczne powietrza podano w zakresie od -50 do 1200°C dla powietrza suchego. Zgodnie z tabelą można zauważyć, że wskazane właściwości powietrza istotnie zależą od temperatury, a zależność temperaturowa rozważanych właściwości tego gazu jest różna.