Колко тежи въздухът в стаята? Плътност и специфичен обем на влажен въздух Примери за решаване на задачи.

НА КАКВО Е ПЛЪТНОСТТА НА ВЪЗДУХА ПРИ 150 ГРАДУСА C (температура по Целзий), на какво е равна в различни единици kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3. справка ТАБЛИЦА 1.

Каква е плътността на въздуха при 150 градуса по Целзий в kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 . Не забравяйте, че това е физическо количество, характеристики на въздуха, като неговата плътност в kg/m3 (маса на единица обем атмосферен газ, където единица обем се приема за 1 m3, 1 кубичен метър, 1 кубичен метър, 1 кубичен сантиметър, 1 cm3, 1 милилитър, 1 ml или 1 паунд), зависи от няколко параметъра. Сред параметрите, описващи условията за определяне на плътността на въздуха (специфично тегло на въздушния газ), считам следното за най-важно и трябва да се вземе предвид:

температуравъздух газ.
наляганепри което е измерена плътността на въздушния газ.
Влажноствъздушен газ или процентното съдържание на вода в него.

Когато някое от тези условия се промени, стойността на плътността на въздуха в kg/m3 (и следователно какво е неговото обемно тегло, какво специфично тегло, каква обемна маса) стойността ще варира в определени граници. Дори ако другите два параметъра останат стабилни (не се променят). Нека обясня по-подробно, за нашия случай, когато искаме да разберем каква е плътността на въздуха при 150 градуса по Целзий(в грамове или килограми). И така, температурата на въздушния газ е посочена и избрана от вас в заявката. И така, за да опишем правилно колко е плътността в kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3, трябва или да посочим второто условие - налягането, при което се измерва. Или съставете графика (таблица), която показва промяната в плътността (специфично тегло kg/m3, обемна маса kg/m3, обемно тегло kg/m3) на въздуха в зависимост от налягането, създадено по време на експеримента.

Ако ви интересува вторият случай плътност на въздуха при T = 150градуса C, тогава съжалявам, но нямам желание да копирам таблични данни, огромен специален справочник за плътност на въздуха при различни налягания. Все още не мога да се реша на такова колосално количество работа и не виждам нужда от това. Вижте справочника. Информация за тесен профил или редки специални данни, стойности на плътност, трябва да се търсят в първичните източници. Има повече смисъл.

По-реалистично и вероятно по-практично от наша гледна точка е да посочим Каква е плътността на въздуха при 150 градуса по Целзий, за ситуация, при която налягането се дава от константа и Това Атмосферно налягане (при нормални условия- най-популярният въпрос). Между другото, помните ли колко е нормалното атмосферно налягане? На какво е равно? Нека ви напомня, че за нормално атмосферно налягане се счита 760 mmHg, или 101325 Pa (101 kPa), по принцип това са нормални условия, съобразени с температурата. смисъл, каква е плътността на въздуха в kg/m3 при дадена температуравъздух газ ще видите, намерите, разпознаете в таблица 1.

Въпреки това, трябва да се каже, че стойностите, посочени в таблицата стойности на плътност на въздуха при 150 градуса в kg/m3, g/cm3, g/ml, ще се окаже вярно не за всеки атмосферен газ, а само за сух газ. Веднага щом променим началните условия и променим влажността на въздушния газ, той веднага ще се промени физични свойства. И неговата плътност (тегло на 1 куб въздух в килограми) при дадена температура в градуси C (Целзий) (kg/m3) също ще се различава от плътността на сухия газ.

Справочна таблица 1. Каква е ПЛЪТНОСТТА НА ВЪЗДУХА ПРИ 150 ГРАДУСА по Целзий (C). КОЛКО ТЕЖИ 1 КУБ АТМОСФЕРЕН ГАЗ?(тегло на 1 m3 в килограми, тегло на 1 кубичен метър в kg, тегло на 1 кубичен метър газ в g). ПлътностИ специфичен обем влажен въздух са променливи количества в зависимост от температурата и въздушната среда. Тези стойности трябва да се знаят при избора на вентилатори, при решаване на проблеми, свързани с движението на сушилния агент през въздуховодите, при определяне на мощността на електродвигателите на вентилатора.

Това е масата (теглото) на 1 кубичен метър смес от въздух и водна пара при определена температура и относителна влажност. Специфичен обем е обемът въздух и водни пари на 1 kg сух въздух.

Съдържание на влага и топлина

Масата в грамове на единица маса (1 kg) сух въздух в общия им обем се нарича съдържание на влага във въздуха. Получава се чрез разделяне на плътността на съдържащата се във въздуха водна пара, изразена в грамове, на плътността на сухия въздух в килограми.

За да определите консумацията на топлина за влага, трябва да знаете стойността топлинно съдържание на влажен въздух. Тази стойност се разбира като съдържаща се в смес от въздух и водна пара. Числено е равно на сумата:

топлинно съдържание на сухата част на въздуха, нагрят до температурата на процеса на сушене

топлинно съдържание на водна пара във въздуха при 0°C

топлинно съдържание на тази пара, нагрята до температурата на процеса на сушене

Топлинно съдържание на влажен въздухизразено в килокалории на 1 kg сух въздух или в джаули. Килокалорияе техническа единица за изразходвана топлина топлина 1 kg вода на 1°C (при температура от 14,5 до 15,5°C). В системата SI

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Атмосферен въздух е смес от много газове. Въздухът има сложен състав. Основните му компоненти могат да бъдат разделени на три групи: постоянни, променливи и произволни. Първите включват кислород (съдържанието на кислород във въздуха е около 21% от обема), азот (около 86%) и така наречените инертни газове (около 1%).

Съдържание компонентипрактически не зависи от къде глобусвзета е проба от сух въздух. Втората група включва въглероден двуокис(0,02 - 0,04%) и водни пари (до 3%). Съдържанието на произволни компоненти зависи от местните условия: в близост до металургични заводи във въздуха често се смесват забележими количества серен диоксид, на места, където се разлагат органични остатъци - амоняк и др. В допълнение към различни газове във въздуха винаги има повече или по-малко прах.

Плътността на въздуха е количеството равна на масатагаз в земната атмосфера, разделено на единица обем. Зависи от налягането, температурата и влажността. Съществува стандартна стойност за плътност на въздуха - 1,225 kg/m 3, съответстваща на плътността на сух въздух при температура 15 o C и налягане 101330 Pa.

Знаейки от опит масата на литър въздух при нормални условия (1,293 g), можем да изчислим молекулното тегло, което въздухът би имал, ако беше отделен газ. Тъй като грам молекула от всеки газ заема обем от 22,4 литра при нормални условия, средното молекулно тегло на въздуха е равно на

22,4 × 1,293 = 29.

Това число - 29 - трябва да се помни: знаейки го, е лесно да се изчисли плътността на всеки газ спрямо въздуха.

Плътност на течния въздух

При достатъчно охлаждане въздухът преминава в течно състояние. Течният въздух може да се съхранява доста дълго време в съдове с двойни стени, от пространството между които въздухът се изпомпва, за да се намали преносът на топлина. Подобни съдове се използват например в термоси.

Свободно се изпарява при нормални условиятечният въздух има температура около (-190 o C). Съставът му не е постоянен, тъй като азотът се изпарява по-лесно от кислорода. Тъй като азотът се отстранява, цветът на течния въздух се променя от синкав до бледосин (цветът на течния кислород).

В течния въздух етиловият алкохол, диетиловият етер и много газове лесно се превръщат в твърди вещества. Ако, например, въглеродният диоксид премине през течен въздух, той се превръща в бели люспи, подобни на външен вид. външен видкъм снега. Живакът, потопен в течен въздух, става твърд и ковък.

Много вещества, охлаждани от течен въздух, драматично променят свойствата си. Така пукнатината и калайът стават толкова крехки, че лесно се превръщат в прах, оловна камбана издава ясен звън, а замръзнала гумена топка се разбива на парчета, ако се пусне на пода.

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Упражнение

Определете колко пъти по-тежък от въздуха е сероводородът H 2 S.

Решение

Съотношението на масата на даден газ към масата на друг газ, взет в същия обем, при същата температура и същото налягане, се нарича относителна плътност на първия газ спрямо втория. Тази стойност показва колко пъти първият газ е по-тежък или по-лек от втория газ.

Относителното молекулно тегло на въздуха се приема за 29 (като се вземе предвид съдържанието на азот, кислород и други газове във въздуха). Трябва да се отбележи, че понятието „относително молекулна масавъздух" се използва условно, тъй като въздухът е смес от газове.

D въздух (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (въздух);

D въздух (H 2 S) = 34 / 29 = 1,17.

M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.

Отговор

Сероводородът H 2 S е 1,17 пъти по-тежък от въздуха.

Плътността на въздуха е физична величина, която характеризира специфичното тегло на въздуха при природни условияили масата газ в земната атмосфера на единица обем. Стойността на плътността на въздуха е функция от височината на направените измервания, неговата влажност и температура.

Стандартът за плътност на въздуха се приема за 1,29 kg/m3, който се изчислява като отношение на неговата моларна маса(29 g/mol) до моларен обем, който е еднакъв за всички газове (22,413996 dm3), съответстващ на плътността на сух въздух при 0°C (273,15°K) и налягане от 760 mm Hg (101325 Pa) при морското равнище (т.е. при нормални условия).

Неотдавна информация за плътността на въздуха беше получена косвено чрез наблюдения на полярно сияние, разпространение на радиовълни, метеори. От създаването си изкуствени спътнициПлътността на въздуха на Земята започна да се изчислява благодарение на данните, получени от тяхното спиране.

Друг метод е да се наблюдава разпространението на изкуствени облаци от натриева пара, създадени от метеорологични ракети. В Европа плътността на въздуха на земната повърхност е 1,258 kg/m3, на височина пет km - 0,735, на височина двадесет km - 0,087, на височина четиридесет km - 0,004 kg/m3.

Има два вида плътност на въздуха: маса и тегло (специфично тегло).

Плътността на теглото определя теглото на 1 m3 въздух и се изчислява по формулата γ = G/V, където γ е плътността на теглото, kgf/m3; G е теглото на въздуха, измерено в kgf; V е обемът на въздуха, измерен в m3. Реши това 1 m3 въздух при стандартни условия (барометрично налягане 760 mmHg, t=15°C) тежи 1,225 kgf, въз основа на това, плътността на теглото (специфичното тегло) на 1 m3 въздух е γ = 1,225 kgf/m3.

Трябва да се има предвид, че теглото на въздуха е променлива величинаи варира в зависимост от различни условия, като напр географска ширинаи силата на инерцията, която възниква, когато Земята се върти около оста си. На полюсите теглото на въздуха е с 5% по-голямо, отколкото на екватора.

Плътността на въздушната маса е масата на 1 m3 въздух, обозначена с гръцката буква ρ. Както знаете, телесното тегло е постоянна величина. За единица маса се приема масата на тежест от платинен иридид, която се намира в Международната камара за мерки и теглилки в Париж.

Плътността на въздушната маса ρ се изчислява по следната формула: ρ = m / v. Тук m е масата на въздуха, измерена в kg×s2/m; ρ е неговата масова плътност, измерена в kgf×s2/m4.

Плътността на масата и теглото на въздуха зависи от: ρ = γ / g, където g е коефициентът на ускорение свободно падане, равно на 9,8 m/s². От това следва, че масовата плътност на въздуха при стандартни условия е 0,1250 kg × s2/m4.

Когато барометричното налягане и температурата се променят, плътността на въздуха се променя. Въз основа на закона на Бойл-Мариот, колкото по-голямо е налягането, толкова по-голяма е плътността на въздуха. Въпреки това, тъй като налягането намалява с надморската височина, плътността на въздуха също намалява, което въвежда свои собствени корекции, в резултат на което законът за промяна на вертикалното налягане става по-сложен.

Уравнението, което изразява този закон за промяна на налягането с височина в атмосфера в покой, се нарича основно уравнение на статиката.

Той гласи, че с увеличаване на надморската височина налягането се променя надолу и когато се издига на същата височина, намаляването на налягането е толкова по-голямо, колкото повече Още силагравитация и плътност на въздуха.

Промените в плътността на въздуха играят важна роля в това уравнение. В резултат на това можем да кажем, че колкото по-високо се издигнете, толкова по-малко налягане ще падне, когато се издигнете на същата височина. Плътността на въздуха зависи от температурата, както следва: в топъл въздух налягането намалява по-малко интензивно, отколкото в студен въздух, следователно със същото количество еднаква височинана топло въздушна масаналягането е по-високо, отколкото при студено.

При променящи се стойности на температурата и налягането, масовата плътност на въздуха се изчислява по формулата: ρ = 0,0473xB / T. Тук B е барометричното налягане, измерено в mm живачен стълб, T е температурата на въздуха, измерена в Келвин .

Как да изберем, според какви характеристики, параметри?

Какво е индустриален изсушител сгъстен въздух? Прочетете за това, най-интересната и подходяща информация.

Какви са текущите цени на озонотерапията? Ще научите за това в тази статия:
. Прегледи, показания и противопоказания за озонотерапия.

Плътността се определя и от влажността на въздуха. Наличието на водни пори води до намаляване на плътността на въздуха, което се обяснява с ниската моларна маса на водата (18 g/mol) на фона на моларната маса на сухия въздух (29 g/mol). Влажният въздух може да се разглежда като смес от идеални газове, във всеки от които комбинацията от плътности позволява да се получи необходимата стойност на плътността на тяхната смес.

Този вид интерпретация дава възможност да се определят стойности на плътността с ниво на грешка по-малко от 0,2% в температурния диапазон от −10 °C до 50 °C. Плътността на въздуха ви позволява да получите стойността на неговото съдържание на влага, което се изчислява чрез разделяне на плътността на водната пара (в грамове), съдържаща се във въздуха, на плътността на сухия въздух в килограми.

Основното уравнение на статиката не ни позволява да решаваме постоянно възникващи практически проблеми в реалните условия на променяща се атмосфера. Следователно, той се решава при различни опростени допускания, които съответстват на действителните реални условия, като се правят редица частични допускания.

Основното уравнение на статиката позволява да се получи стойността на вертикалния градиент на налягането, който изразява промяната на налягането по време на изкачване или спускане на единица височина, т.е. промяната на налягането на единица вертикално разстояние.

Вместо вертикален градиент, те често използват неговата обратна стойност - нивото на налягане в метри на милибар (понякога има и остаряла версия на термина „градиент на налягането“ - барометричен градиент).

Ниската плътност на въздуха определя малко съпротивление при движение. Много сухоземни животни в хода на еволюцията се възползваха от екологичните предимства на това свойство на въздушната среда, поради което придобиха способността да летят. 75% от всички видове сухоземни животни са способни на активен полет. Те са предимно насекоми и птици, но има и бозайници и влечуги.

Видео по темата "Определяне на плътността на въздуха"

03.05.2017 14:04 1392

Колко тежи въздухът?

Въпреки че не можем да видим някои неща, които съществуват в природата, това не означава, че те не съществуват. Същото е и с въздуха - той е невидим, но го дишаме, усещаме го, което означава, че е там.

Всичко, което съществува, има собствена тежест. Въздухът има ли го? И ако е така, колко тежи въздухът? Нека разберем.

Когато претегляме нещо (например ябълка, като я държим за клон), ние го правим във въздуха. Следователно не вземаме предвид самия въздух, тъй като теглото на въздуха във въздуха е нула.

Например, ако вземем празна стъклена бутилка и я претеглим, ще приемем получения резултат за теглото на колбата, без да се замисляме, че тя е пълна с въздух. Но ако затворим плътно бутилката и изпомпаме целия въздух от нея, ще получим съвсем различен резултат. Това е.

Въздухът се състои от комбинация от няколко газа: кислород, азот и други. Газовете са много леки вещества, но все пак имат тегло, макар и не много.

За да се уверите, че въздухът има тегло, помолете възрастните да ви помогнат да извършите следния прост експеримент: Вземете пръчка с дължина около 60 см и завържете връв в средата й.

След това ще прикрепим 2 надути с еднакъв размер към двата края на нашата пръчка. балон. Сега нека окачи нашата конструкция на въже, завързано за средата. В резултат на това ще видим, че виси хоризонтално.

Ако сега вземем игла и пробием с нея един от надутите балони, въздухът ще излезе от нея и краят на пръчката, за която е била вързана, ще се издигне нагоре. И ако пробием втората топка, тогава краищата на пръчката ще бъдат равни и тя отново ще виси хоризонтално.

Какво означава? И факт е, че въздухът в надутия балон е по-плътен (т.е. по-тежък) от въздуха около него. Следователно, когато топката се издуха, тя стана по-лека.

Теглото на въздуха зависи от различни фактори. Например въздухът над хоризонтална равнина е атмосферно налягане.

Въздухът, както всички обекти, които ни заобикалят, е обект на гравитация. Именно това придава на въздуха неговото тегло, което е равно на 1 килограм на квадратен сантиметър. В този случай плътността на въздуха е около 1,2 kg/m3, т.е. куб със страна 1 m, пълен с въздух, тежи 1,2 kg.

Въздушен стълб, издигащ се вертикално над Земята, се простира на няколкостотин километра. Това означава, че директно стоящ човек, върху главата и раменете му (чиято площ е приблизително 250 квадратни сантиметра), притиска въздушен стълб с тегло около 250 кг!

Ако на такава огромна тежест не се противопостави същото налягане вътре в тялото ни, ние просто не бихме могли да издържим и то би ни смачкало. Има още един интересно преживяване, което ще ви помогне да разберете всичко, което казахме по-горе:

Вземете лист хартия и го разтегнете с две ръце. След това молим някого (например по-малка сестра) да го натисне с пръст от едната страна. Какво стана? Разбира се, в хартията се появи дупка.

Сега нека направим същото нещо отново, само че сега ще трябва да натиснете едно и също място с два показалеца, но от различни страни. Ето! Хартията остана непокътната! Искате ли да знаете защо?

Просто натискът върху листа хартия от двете страни беше еднакъв. Същото се случва с налягането на въздушния стълб и противоналягането вътре в нашето тяло: те са равни.

Така разбрахме, че: въздухът има тежест и притиска тялото ни от всички страни. Но не може да ни смаже, тъй като противоналягането на тялото ни е равно на външното, тоест атмосферното.

Последният ни експеримент показа това ясно: ако натиснете едната страна на лист хартия, той ще се скъса. Но ако го направите и от двете страни, това няма да се случи.