Hva er tettheten av luft ved STP? For å svare på spørsmålet, må du forstå hva tetthet er og hvordan STP er definert.
Key Takeaways: Density of Air hos STP
- Verdien for tettheten av luft ved STP (Standard temperatur og Trykk) avhenger av definisjonen av STP. Definisjonen av temperatur og trykk er ikke standard, så verdien avhenger av hvem du konsulterer.
- ISA eller International Standard Atmosphere oppgir at tettheten av luft er 1,225 kg / m3 ved havnivå og 15 grader C.
- IUPAC bruker en lufttetthet på 1.2754 kg / m3 ved 0 grader C og 100 kPa for tørr luft.
- Tettheten påvirkes ikke bare av temperatur og trykk, men også av mengden vanndamp i luften. Standardverdiene er således bare en tilnærming.
- Den ideelle gassloven kan brukes til å beregne tetthet. Nok en gang er resultatet bare en tilnærming som er mest nøyaktig ved lave temperaturer og trykkverdier.
De tetthet luft er massen per volumet av atmosfæriske gasser. Det er betegnet med den greske bokstaven rho, ρ. Lufttettheten, eller hvor lett den er, avhenger av luftens temperatur og trykk. Typisk er verdien som er gitt for tettheten av luft ved STP (standard temperatur og trykk).
STP er en atmosfære av trykk ved 0 grader C. Siden dette ville være en frysetemperatur på havnivå, er tørr luft mindre tett enn den oppgitte verdien mesteparten av tiden. Imidlertid inneholder luft vanligvis mye vanndamp, noe som vil gjøre den tettere enn den angitte verdien.
Tettheten av luftverdier
Tettheten av tørr luft er 1,29 gram per liter (0,07967 pund per kubikkfot) ved 32 grader Fahrenheit (0 grader celsius) ved gjennomsnittlig barometertrykk på havet (29,92 inches kvikksølv eller 760 millimeter).
- På havnivå og ved 15 grader C, er tettheten av luft 1.225 kg / m3. Dette er verdien av ISA (International Standard Atmosphere). I andre enheter er dette 1225,0 g / m30,0023769 snegle / (cu ft), eller 0,0765 lb / (cu ft).
- IUPAC-standarden for temperatur og trykk (0 grader C og 100 kPa), bruker en tørr lufttetthet på 1.2754 kg / m3.
- Ved 20 grader C og 101,325 kPa er tettheten av tørr luft 1,2041 kg / m3.
- Ved 70 grader F og 14,696 psi er tettheten av tørr luft 0,074887 lbm / ft3.
Påvirkning av høyde på tetthet
Luftens tetthet avtar når du får høyde. For eksempel er luften mindre tett i Denver enn i Miami. Luftens tetthet avtar når du øker temperaturen, forutsatt at volumet av gassen får lov til å endre seg. Som eksempel kan det forventes at luften blir mindre tett på en varm sommerdag mot en kald vinterdag, forutsatt at andre faktorer forblir de samme. Et annet eksempel på dette ville være en varmluftsballong som stiger opp i en kjøligere atmosfære.
STP versus NTP
Samtidig som STP er standard temperatur og trykk, det oppstår ikke mange målte prosesser når det fryser. For vanlige temperaturer er en annen felles verdi NTP, som står for normal temperatur og trykk. NTP er definert som luft ved 20 grader C (293,15 K, 68 grader F) og 1 atm (101,325 kN / m2101,255 kPa) trykk. Gjennomsnittlig tetthet av luft ved NTP er 1,204 kg / m3(0,075 pund per kubikkfot).
Beregn luftens tetthet
Hvis du trenger å beregne tettheten av tørr luft, kan du det anvende den ideelle gassloven. Denne loven uttrykker tetthet som en funksjon av temperatur og trykk. Som alle gasslover er det en tilnærming når det gjelder reelle gasser, men er veldig god ved lave (vanlige) trykk og temperaturer. Økende temperatur og trykk gir feil beregningen.
Ligningen er:
ρ = p / RT
hvor:
- ρ er lufttettheten i kg / m3
- p er det absolutte presset i Pa
- T er den absolutte temperaturen i K
- R er den spesifikke gasskonstanten for tørr luft i J / (kg · K) eller er 287,058 J / (kg · K).
kilder
- Kidder, Frank E. "Håndbok for Kidder-Parker arkitekter og bygninger, data for arkitekter, konstruksjonsingeniører, entreprenører og Draughtsmen. "Harry Parker, innbundet, tolvte utskrift av utgaven av 18. utgave, John Wiley & Sons, 1949.
- Lewis Sr., Richard J. "Hawleys kondenserte kjemiske ordbok." 15. utgave, Wiley-Interscience, 29. januar 2007.