Каква е плътността на въздуха при STP?

Каква е плътността на въздуха в STP? За да отговорите на въпроса, трябва да разберете какво е плътността и как се определя STP.

Ключови отвеждания: Плътност на въздуха при STP

Най- плътност въздух е масата на единица обем от атмосферни газове. Обозначава се с гръцката буква rho, ρ. Плътността на въздуха или колко е лека, зависи от температурата и налягането на въздуха. Обикновено стойността, дадена за плътността на въздуха, е при STP (стандартна температура и налягане).

STP е атмосфера на налягане при 0 градуса С. Тъй като това би било температура на замръзване на морско равнище, сухият въздух е по-малко плътен от цитираната стойност през повечето време. Въздухът обаче обикновено съдържа много водна пара, което би го направило по-гъсто от цитираната стойност.

Плътността на сухия въздух е 1,29 грама на литър (0,07967 паунда на кубичен фут) при 32 градуса по Фаренхайт (0 градуса по Целзий) при средно барометрично налягане на морското равнище (29,92 инча живак или 760 mm).

• при морско равнище и при 15 градуса С плътността на въздуха е 1.225 кг / м³. Това е стойността на ISA (International Standard Atmosphere). В други единици това е 1225,0 g / m³, 0,0023769 охлюв / (cu ft), или 0,0765 lb / (cu ft).
• Стандартът за температура и налягане IUPAC (0 градуса C и 100 кРа), използва плътност на сух въздух от 1,2754 kg / m³.
• При 20 градуса С и 101,325 kPa плътността на сухия въздух е 1,2041 кг / м³.
• При 70 градуса F и 14,696 psi, плътността на сухия въздух е 0,074887 lbm / ft³.

Плътността на въздуха намалява с увеличаване на надморската височина. Например въздухът е по-малко плътен в Денвър, отколкото в Маями. Плътността на въздуха намалява с повишаване на температурата, при условие че обемът на газа е позволен да се променя. Като пример се очаква въздухът да бъде по-малко плътен в горещ летен ден срещу студен зимен ден, при условие че другите фактори останат същите. Друг пример за това би бил балон с горещ въздух, издигащ се в по-хладна атмосфера.

Докато STP е стандартна температура и налягане, не се наблюдават много измервани процеси, когато замръзва. За обикновените температури друга обща стойност е NTP, което означава нормална температура и налягане. NTP се дефинира като въздух при 20 градуса С (293,15 К, 68 градуса F) и 1 атм (101,325 kN / m², 101.325 kPa) налягане. Средната плътност на въздуха при NTP е 1.204 kg / m³(0,075 паунда на кубически фут).

Ако трябва да изчислите плътността на сухия въздух, можете прилагайте закона за идеалния газ. Този закон изразява плътността като функция от температура и налягане. Както всички газови закони, това е сближаване, когато става въпрос за реални газове, но е много добро при ниски (обикновени) налягания и температури. Повишаването на температурата и налягането добавя грешка към изчислението.

Уравнението е:

ρ = p / RT

където:

• ρ е плътността на въздуха в kg / m³
• p е абсолютното налягане в Pa
• Т е абсолютната температура в К
• R е специфичната константа на газ за сух въздух в J / (kg · K) или е 287.058 J / (kg · K).

• Кидър, Франк Е. "Наръчник за архитекти и строители на Kidder-Parker", Данни за архитекти, строителни инженери, изпълнители и Draughtsmen. "Хари Паркър, твърди корици, дванадесети печат на изданието от 18-то издание, John Wiley & Sons, 1949.
• Луис-старши, Ричард Дж. "Съкратен химически речник на Хоули." 15-то издание, Wiley-Interscience, 29 януари 2007 г.