Kui palju kaalub ruumis olev õhk? Niiske õhu tihedus ja erimaht Näiteid probleemide lahendamisest.

Milline on õhu tihedus 150 kraadi Celsiuse järgi ühikutes kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 . Ärge unustage seda füüsiline kogus, õhule iseloomulik selle tihedusena kg/m3 (atmosfäärigaasi ruumalaühiku mass, kus 1 m3, 1 kuupmeeter, 1 kuupmeeter, 1 kuupsentimeetrit, 1 cm3, 1 milliliiter, 1 ml või 1 nael võetakse ruumalaühikuna), sõltub mitmest parameetrist. Õhutiheduse (õhugaasi erikaalu) määramise tingimusi kirjeldavatest parameetritest pean kõige olulisemaks ja sellega tuleb arvestada:

1. Temperatuurõhugaas.
2. Surve mille juures mõõdeti õhugaasi tihedust.
3. Niiskusõhugaas või vee protsent selles.

Kui olete huvitatud teisest juhtumist õhutihedus T = 150 juures kraadid C, siis vabandage, aga mul pole soovi kopeerida tabeliandmeid, tohutut spetsiaalset teatmeteost õhutiheduse kohta erinevatel rõhkudel. Ma ei suuda veel otsustada nii kolossaalse töömahu üle ega näe selleks vajadust. Vaata teatmeteost. Kitsa profiili teavet või haruldasi eriandmeid, tiheduse väärtusi, tuleks otsida esmastest allikatest. Nii targem.

See on realistlikum ja meie vaatevinklist ilmselt praktilisem seda näidata milline on õhu tihedus 150 kraadi Celsiuse järgi, olukorraks, kus survet annab konstantne ja see on Atmosfääri rõhk (at normaalsetes tingimustes on kõige populaarsem küsimus. Muide, kas mäletate, mis on normaalne atmosfäärirõhk? Millega see võrdub? Tuletan meelde, et normaalseks atmosfäärirõhuks loetakse 760 mm elavhõbedat ehk 101325 Pa (101 kPa), põhimõtteliselt on need normaalsed temperatuuriga kohandatud tingimused. Tähendus milline on õhu tihedus kg/m3 antud temperatuurilõhugaas, mida sa näed, leiad, õpid tabelis 1.

Siiski tuleb öelda, et tabelis näidatud väärtused õhutiheduse väärtused 150 kraadi juures kg/m3, g/cm3, g/ml, ei kehti ühegi atmosfääri, vaid ainult kuiva gaasi puhul. Niipea, kui muudame algtingimusi ja muudame õhugaasi niiskust, on see kohe teistsugune füüsikalised omadused. Ja selle tihedus (1 kuupmeetri õhu kaal kilogrammides) juures antud temperatuur kraadides C (Celsiuse järgi) (kg/m3) erineb samuti kuiva gaasi tihedusest.

See on 1 kuupmeetri õhu ja veeauru segu mass (kaal) teatud temperatuuril ja suhteline niiskus. Erimaht on õhu ja veeauru maht 1 kg kuiva õhu kohta.

Niiskuse ja soojuse sisaldus

Niiskuse soojustarbimise määramiseks peate teadma väärtust niiske õhu soojussisaldus. Seda väärtust mõistetakse õhu ja veeauru segus sisalduvana. See on arvuliselt võrdne summaga:

MÄÄRATLUS

atmosfääriõhk on paljude gaaside segu. Õhk on keerulise koostisega. Selle põhikomponendid võib jagada kolme rühma: konstantne, muutuv ja juhuslik. Esimeste hulka kuuluvad hapnik (hapnikusisaldus õhus on umbes 21% mahust), lämmastik (umbes 86%) ja nn inertgaasid (umbes 1%).

Sisu koostisosad peaaegu sõltumata sellest, kus gloobus võeti kuiva õhu proov. Teise rühma kuuluvad süsinikdioksiid(0,02 - 0,04%) ja veeauru (kuni 3%). Juhuslike komponentide sisaldus oleneb kohalikest tingimustest: metallurgiatehaste läheduses segatakse sageli õhku märgatavates kogustes vääveldioksiidi, kohtades, kus lagunevad orgaanilised jäägid, ammoniaak jne. Lisaks erinevatele gaasidele sisaldab õhk alati rohkem või vähem tolmu.

Õhu tihedus on väärtus võrdne massiga Maa atmosfääri gaas jagatud ruumalaühikuga. See sõltub rõhust, temperatuurist ja niiskusest. Seal on standardne õhutiheduse väärtus - 1,225 kg / m 3, mis vastab kuiva õhu tihedusele temperatuuril 15 o C ja rõhul 101330 Pa.

Teades kogemusest liitri õhu massi tavatingimustes (1,293 g), saab arvutada molekulmassi, mis oleks õhul, kui see oleks üksik gaas. Kuna mis tahes gaasi grammmolekul võtab normaalsetes tingimustes enda alla 22,4 liitrit, on õhu keskmine molekulmass

22,4 × 1,293 = 29.

Seda numbrit - 29 - tuleks meeles pidada: seda teades on lihtne arvutada mis tahes gaasi tihedust õhu suhtes.

Vedela õhu tihedus

Piisava jahutamise korral muutub õhk vedelaks. Topeltseintega anumates, mille vahelt õhku soojusülekande vähendamiseks välja pumbatakse, võib vedelat õhku säilitada päris kaua. Sarnaseid anumaid kasutatakse näiteks termostes.

Vabalt aurustub kl normaalsetes tingimustes vedela õhu temperatuur on umbes (-190 o C). Selle koostis on ebastabiilne, kuna lämmastik aurustub kergemini kui hapnik. Lämmastiku eemaldamisel muutub vedela õhu värvus sinakast kahvatusiniseks (vedela hapniku värvus).

Vedelas õhus muutuvad etüülalkohol, dietüüleeter ja paljud gaasid kergesti tahkeks olekuks. Kui näiteks süsinikdioksiid juhitakse läbi vedela õhu, muutub see valgeteks helvesteks, mis on sarnased välimus lumele. Vedelas õhus sukeldatud elavhõbe muutub tahkeks ja tempermalmist.

Paljud vedela õhuga jahutatud ained muudavad oma omadusi dramaatiliselt. Nii muutuvad killud ja tina nii hapraks, et muutuvad kergesti pulbriks, pliikell teeb selget helinat ja külmunud kummipall puruneb põrandale kukkudes.

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

NÄIDE 2

Õhutihedus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab õhu erimassi vivo või gaasi mass Maa atmosfääris ruumalaühiku kohta. Õhutiheduse väärtus sõltub mõõtmiskõrgusest, õhuniiskusest ja temperatuurist.

Õhutiheduse normiks võetakse väärtus 1,29 kg/m3, mis arvutatakse selle suhtena. molaarmass(29 g / mol) molaarmahuni, sama kõigi gaaside (22,413996 dm3) puhul, mis vastab kuiva õhu tihedusele 0 °C (273,15 °K) ja rõhul 760 mm Hg (101325 Pa) merel tasemel (st tavatingimustes).

Mitte nii kaua aega tagasi saadi teavet õhutiheduse kohta kaudselt vaatluste kaudu polaartuled, raadiolainete levik, meteoorid. Alates advendist tehissatelliite Maa õhutihedust hakati arvutama tänu nende pidurdamisel saadud andmetele.

Teine meetod on jälgida meteoroloogiliste rakettide tekitatud kunstlike naatriumaurupilvede levikut. Euroopas on õhu tihedus Maa pinnal 1,258 kg/m3, viie km kõrgusel - 0,735, kahekümne km kõrgusel - 0,087, neljakümne km kõrgusel - 0,004 kg/m3.

Õhutihedust on kahte tüüpi: mass ja kaal (erikaal).

Kaalutihedus määrab 1 m3 õhu massi ja arvutatakse valemiga γ = G/V, kus γ on massi tihedus, kgf/m3; G on õhu mass, mõõdetuna kgf; V on õhu maht, mõõdetuna m3. Määras selle 1 m3 õhku juures standardtingimused (õhurõhk 760 mmHg, t=15°С) kaalub 1,225 kgf, selle põhjal on 1 m3 õhu massitihedus (erikaal) võrdne γ = 1,225 kgf / m3.

Sellega tuleks arvestada õhu kaal on muutuv ja varieerub sõltuvalt erinevatest tingimustest, näiteks geograafiline laiuskraad ja inertsjõud, mis tekib Maa pöörlemisel ümber oma telje. Poolustel on õhu mass 5% suurem kui ekvaatoril.

Õhu massitihedus on 1 m3 õhu mass, mida tähistatakse kreeka tähega ρ. Nagu teate, on kehakaal püsiv väärtus. Massiühikuks loetakse plaatinairidiidist valmistatud raskuse massi, mis asub Pariisis Rahvusvahelises Kaalude ja Mõõtude Kojas.

Õhumassi tihedus ρ arvutatakse järgmise valemi abil: ρ = m / v. Siin m on õhu mass, mõõdetuna kg × s2/m; ρ on selle massitihedus, mõõdetuna kgf × s2/m4.

Õhu mass ja massi tihedus sõltuvad: ρ = γ / g, kus g on kiirendustegur vabalangus, võrdne 9,8 m / s². Siit järeldub, et õhu massitihedus standardtingimustes on 0,1250 kg×s2/m4.

Baromeetrilise rõhu ja temperatuuri muutudes muutub õhu tihedus. Boyle-Mariotte'i seaduse kohaselt on õhu tihedus seda suurem, mida suurem on rõhk. Rõhu vähenedes kõrgusega aga väheneb ka õhutihedus, mis toob sisse omad kohandused, mille tulemusena muutub rõhu vertikaalse muutumise seadus keerulisemaks.

Nimetatakse võrrandit, mis väljendab seda rõhu ja kõrguse muutumise seadust puhkeatmosfääris staatika põhivõrrand.

See ütleb, et kõrguse suurenedes muutub rõhk väiksemaks ja samale kõrgusele tõustes on rõhu langus seda suurem, seda rohkem rohkem jõudu gravitatsioon ja õhutihedus.

Selles võrrandis on oluline roll õhutiheduse muutumisel. Sellest tulenevalt võime öelda, et mida kõrgemale ronite, seda vähem langeb surve samale kõrgusele tõustes. Õhu tihedus sõltub temperatuurist järgmiselt: soojas õhus langeb rõhk vähem intensiivselt kui külmas, seega sama palju võrdne kõrgus soojas õhumass rõhk on kõrgem kui külmaga.

Temperatuuri ja rõhu väärtuste muutumisel arvutatakse õhu massitihedus valemiga: ρ = 0,0473xV / T. Siin on B õhurõhk, mõõdetuna elavhõbeda millimeetrites, T on õhutemperatuur, mõõdetuna kelvinites. .

Kuidas valida, milliste omaduste, parameetrite järgi?

Mis on tööstuslik kuivati suruõhk? Lugege selle kohta kõige huvitavamat ja asjakohasemat teavet.

Millised on osoonteraapia praegused hinnad? Sellest artiklist saate teada:
. Osoonteraapia ülevaated, näidustused ja vastunäidustused.

Tiheduse määrab ka õhuniiskus. Veepooride olemasolu toob kaasa õhutiheduse vähenemise, mis on seletatav vee madala molaarmassiga (18 g/mol) kuiva õhu molaarmassi (29 g/mol) taustal. Niisket õhku võib pidada ideaalsete gaaside seguks, millest igaühe tiheduste kombinatsioon võimaldab saada nende segule vajaliku tiheduse väärtuse.

Selline tõlgendus võimaldab temperatuurivahemikus –10 °C kuni 50 °C määrata tiheduse väärtusi veatasemega alla 0,2%. Õhu tihedus võimaldab teil saada selle niiskusesisalduse väärtuse, mis arvutatakse õhus sisalduva veeauru tiheduse (grammides) jagamisel kuiva õhu tihedusega kilogrammides.

Staatika põhivõrrand ei võimalda muutuva atmosfääri reaalsetes tingimustes lahendada pidevalt esilekerkivaid praktilisi probleeme. Seetõttu lahendatakse see erinevate lihtsustatud eelduste alusel, mis vastavad tegelikele tegelikele tingimustele, esitades mitmeid konkreetseid eeldusi.

Staatika põhivõrrand võimaldab saada vertikaalse rõhugradiendi väärtuse, mis väljendab rõhu muutust tõusul või laskumisel kõrgusühiku kohta, st rõhu muutust vertikaalse kauguse ühiku kohta.

Vertikaalse gradiendi asemel kasutatakse sageli selle pöördväärtust - baarisamm meetrites millibaari kohta (mõnikord on terminist "rõhugradient" endiselt vananenud versioon - baromeetriline gradient).

Madal õhutihedus määrab väikese takistuse liikumisele. Paljud maismaaloomad kasutasid evolutsiooni käigus selle õhukeskkonna omaduse ökoloogilisi eeliseid, tänu millele omandasid nad lennuvõime. 75% kõigist maismaaloomaliikidest on võimelised aktiivselt lendama. Enamasti on need putukad ja linnud, kuid on ka imetajaid ja roomajaid.

Video teemal "Õhutiheduse määramine"

03.05.2017 14:04 1392

Kui palju õhk kaalub.

Vaatamata sellele, et me ei näe mõnda looduses eksisteerivat asja, ei tähenda see sugugi, et neid poleks olemas. Sama on õhuga – see on nähtamatu, aga me hingame seda, tunneme seda, nii et see on olemas.

Kõigel, mis eksisteerib, on oma kaal. Kas õhul on see? Ja kui jah, siis kui palju õhk kaalub? Uurime välja.

Kui me midagi kaalume (näiteks õuna, hoides seda oksast kinni), teeme seda õhus. Seetõttu ei võta me arvesse õhku ennast, kuna õhu kaal õhus on null.

Näiteks kui võtame tühja klaaspudeli ja kaalume selle, siis arvestame saadud tulemust kolvi kaaluks, mõtlemata, et see on õhuga täidetud. Kui aga pudeli tihedalt sulgeda ja kogu õhk sealt välja pumbata, saame hoopis teistsuguse tulemuse. See on kõik.

Õhk koosneb mitme gaasi kombinatsioonist: hapnik, lämmastik ja teised. Gaasid on väga kerged ained, kuid neil on siiski kaal, kuigi mitte palju.

Selleks, et õhul oleks kaalu, paluge täiskasvanul aidata teil läbi viia järgmine lihtne katse: Võtke umbes 60 cm pikkune kepp ja siduge selle keskele köis.

Järgmisena kinnitame pulga mõlemasse otsa 2 ühesuurust täispuhutud õhupallid. Ja nüüd riputame oma konstruktsiooni selle keskele seotud köie külge. Selle tulemusena näeme, et see ripub horisontaalselt.

Kui me nüüd võtame nõela ja torkame sellega ühe täispuhutud õhupalli, siis tuleb sealt õhku ja pulga ots, mille külge see oli seotud, tõuseb üles. Ja kui me läbistame teise palli, siis on pulga otsad võrdsed ja see ripub jälle horisontaalselt.

Mida see tähendab? Ja asjaolu, et täispuhutud õhupallis on õhk tihedam (st raskem) kui see, mis on selle ümber. Seega, kui pall ära puhuti, läks see kergemaks.

Õhu kaal sõltub erinevatest teguritest. Näiteks horisontaaltasapinna kohal olev õhk on atmosfäärirõhk.

Õhk, nagu ka kõik meid ümbritsevad objektid, on allutatud gravitatsioonile. Just see annab õhule oma kaalu, mis võrdub 1 kilogrammiga ruutsentimeetri kohta. Sel juhul on õhutihedus umbes 1,2 kg / m3, see tähendab, et õhuga täidetud kuubik, mille külg on 1 m, kaalub 1,2 kg.

Maa kohal vertikaalselt kõrguv õhusammas ulatub mitmesaja kilomeetri kaugusele. See tähendab, et otse seisev mees, pähe ja õlgadele (mille pindala on ligikaudu 250 ruutsentimeetrit, surub umbes 250 kg kaaluv õhusammas!

Kui sellisele tohutule raskusele ei vastaks samasugune surve meie keha sees, siis me lihtsalt ei suudaks sellele vastu pidada ja see muserdaks meid. On ka teine huvitav kogemus, mis aitab mõista kõike, mida me eespool ütlesime:

Võtame paberilehe ja venitame seda kahe käega. Siis palume kellelgi (näiteks nooremal õel) sellele ühelt poolt sõrmega vajutada. Mis juhtus? Muidugi oli paberi sees auk.

Ja nüüd teeme sama asja uuesti, ainult et nüüd on vaja kahe nimetissõrmega samale kohale vajutada, kuid erinevatest külgedest. Voila! Paber on terve! Kas soovite teada, miks?

Lihtsalt surudes meile paberileht mõlemale poole oli sama. Sama juhtub õhusamba rõhu ja vasturõhuga meie keha sees: need on võrdsed.

Nii saime teada, et: õhul on kaal ja see surub seda meie kehale igast küljest. Kuid see ei saa meid purustada, kuna meie keha vasturõhk on võrdne välise, st atmosfäärirõhuga.

Meie viimane katse näitas seda selgelt: kui vajutate paberilehele ühelt poolt, siis see rebeneb. Aga kui teete seda mõlemalt poolt, siis seda ei juhtu.