Определите
плотность воздуха при температуре 36 ͦC и относительной
влажности 80 %, если атмосферное давление 0,10 МПа, а давление насыщенного
водяного пара при этой температуре 5,94 кПа.
Решение.
Плотность
влажного воздуха ρ равна сумме плотностей водяного пара ρ1 и сухого
воздуха ρ2 .
Водяной
пар является ненасыщенным, поэтому его, как сухой воздух, можно описать
уравнением Менделеева-Клапейрона.
Где
M1
= 18•10-3 кг/моль.
M2
= 29•10-3 кг/моль.
По
закону Дальтона давление влажного воздуха p
= p1 + p2 . По определению
относительной влажности j = p1/pн , откуда p1 = pнj. С учетом этого p2 = p — jpн .
подставим
значение давлений в формулы (1) и (2).
Таким
образом, найдем плотность воздуха ρ.
Ответ:
ρ = 1,1 кг/м3 .
Источник: Физика. Полный курс подготовки к ЦТ. Под общей редакцией проф. В.А. Яковенко.
Калькулятор определяет плотность воздуха в зависимости от:
-
- давления воздуха;
- температуры воздуха;
- относительной влажности воздуха.
Определение плотности воздуха.
Примечание.
Расчеты №1 и №2 составлены на основании уравнения идеального газа. Формулы не учитывают влажность воздуха и коэффициент сжимаемости воздуха. В связи с этим в реальных условиях эти формулы применимы для воздуха низкого давления близкого к атмосферному (атмосферный воздух, воздух в системах вентиляции и кондиционирования). Учитывая, что количество водяных паров в воздухе относительно невелико, уменьшением плотности в практических расчетах система вентиляции и кондиционирования можно смело пренебречь. При проведении метрологических расчетов данные формулы не используются.
Расчет №3 составлен на основании формулы Е.3-1 из ГОСТ OIML R 111-1-2009 . Формула позволяет учесть влажность воздуха. При области применения формулы 900 мбар≤P≤1100 мбар, 15ºC≤t≤25ºC и ≤80% относительная неопределенность определения плотности воздуха, вычисленная по формуле (Е.3-1), не превышает 2·10%.
Расчеты №1, №2, №3 не предназначен для определения плотности сжатого воздуха.
В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.
Поделиться ссылкой:
Как определить плотность воздуха
Плотность воздуха невозможно измерить, эту величина непосредственно определяется при помощи формул. Различаются два вида плотности воздуха: весовая и массовая. В аэродинамике чаще всего используют массовую плотность воздуха.
Инструкция
Для начала разберитесь в главных понятиях. Итак, весовая плотность воздуха – это вес 1 м3 воздуха, обозначается величина буквой g. g = G / v. Здесь g — удельный вес воздуха, измеряется в кгс/м3, G — вес воздуха, измеряется в кгс, v — объем воздуха, измеряется в м3.
Примите во внимание, что вес воздуха G — величина непостоянная и изменяется в зависимости от различных условий, например, от географической широты и силы инерции, которая возникает при вращении Земли вокруг своей оси. На полюсах планеты G на 5% больше, чем в экваториальной зоне. При стандартных атмосферных условиях, то есть при барометрическом давлении 760 мм. рт. ст. и температуре +15°С, 1 м3 воздуха имеет весовую плотность 1,225 кгс.
Запомните, что массовая плотность воздуха – это масса 1 м3 воздуха, обозначается величина греческой буквой р. Как известно, масса тела – величина постоянная. Единицей массы принято считать массу гири из иридистой платины, которая хранится в Международной палате мер и весов в Париже. Массовая плотность воздуха р вычисляется по формуле: р = m / v. Здесь m – масса воздуха, v – его плотность. Массовую плотность воздуха моно определить, зная его весовую плотность по формуле: p = v / g.
Возьмите на заметку, что плотность воздуха способна изменяться, когда изменяются его давление и температура. При изменяющихся показателях массовая плотность воздуха вычисляется по формуле: p = 0,0473 х В / Т. Здесь В — барометрическое давление, измеряется в мм рт. ст., Т-температура воздуха, измеряется в Кельвинах.
Имейте ввиду, что плотность воздуха возрастает с увеличением давления и понижением температуры. В связи с этим, наибольшая плотность воздуха бывает в морозную погоду, а наименьшая – в зной. Плотность влажного воздуха меньше, чем сухого. Чем выше расстояние от земли, тем меньше плотность воздуха, поскольку давление при этом тоже уменьшается.
Источники:
- удельный вес воздуха
- Плотность воздуха при нормальном атмосферном давлении
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Условие задачи:
Определить плотность воздуха при нормальных условиях. Молярную массу принять равной 29 г/моль.
Задача №4.1.27 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
(M=29) г/моль, (rho-?)
Решение задачи:
Нормальные условия (н.у) – это:
- давление (p), равное приближенно атмосферному, т.е. 100 кПа;
- температура (T), равная 0° C или 273 К.
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева:
[pV = frac{m}{M}RT]
В уравнении (M) – это молярная масса газа, в данном случае воздух.
Поделим обе части уравнения на объем газа (V):
[p = frac{m}{{MV}}RT]
Отношение (frac{m}{V}) в правой части есть плотность газа (rho), поэтому:
[p = frac{rho }{M}RT]
Откуда плотность воздуха (rho) равна:
[rho = frac{{pM}}{{RT}}]
Переведем молярную массу газа в систему СИ:
[29;г/моль = 0,029;кг/моль]
Посчитаем ответ:
[rho = frac{{100 cdot {{10}^3} cdot 0,029}}{{8,31 cdot 273}} = 1,28;кг/м^3 = 1,28;мг/см^3]
Ответ: 1,28 мг/см3.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
4.1.26 Определить среднюю квадратичную скорость молекул азота при температуре
4.1.28 Каково давление азота, если его плотность равна 1,35 кг/м^3, а средняя квадратичная
4.1.29 Сколько молекул кислорода находится в сосуде объемом 1 л, если температура