Wat is de dichtheid van lucht bij STP?

Wat is de dichtheid van lucht bij STP? Om de vraag te beantwoorden, moet je begrijpen wat dichtheid is en hoe STP wordt gedefinieerd.

Belangrijkste afhaalrestaurants: Density of Air bij STP

De waarde voor de luchtdichtheid bij STP (standaardtemperatuur en -druk) is afhankelijk van de definitie van STP. De definitie van de temperatuur en druk is niet standaard, dus de waarde hangt af van wie u raadpleegt.
De ISA of International Standard Atmosphere stelt dat de luchtdichtheid 1,225 kg / m3 op zeeniveau en 15 graden C is.
De IUPAC gebruikt een luchtdichtheid van 1,2754 kg / m3 bij 0 graden C en 100 kPa voor droge lucht.
De dichtheid wordt niet alleen beïnvloed door temperatuur en druk, maar ook door de hoeveelheid waterdamp in de lucht. De standaardwaarden zijn dus slechts een benadering.
De ideale gaswet kan worden gebruikt om de dichtheid te berekenen. Nogmaals, het resultaat is slechts een benadering die het meest nauwkeurig is bij lage temperatuur- en drukwaarden.

De dichtheid van lucht is de massa per volume-eenheid atmosferische gassen. Het wordt aangeduid met de Griekse letter rho, ρ. De dichtheid van lucht, of hoe licht het is, hangt af van de temperatuur en druk van de lucht. Doorgaans is de waarde die is opgegeven voor de dichtheid van lucht STP (standaardtemperatuur en -druk).

STP is een drukatmosfeer bij 0 graden C. Aangezien dit een vriestemperatuur op zeeniveau zou zijn, is droge lucht meestal minder dicht dan de genoemde waarde. Lucht bevat echter meestal veel waterdamp, waardoor het dichter zou zijn dan de genoemde waarde.

De dichtheid van luchtwaarden

De dichtheid van droge lucht is 1,29 gram per liter (0,07967 pond per kubieke voet) bij 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius) bij gemiddelde luchtdruk op zeeniveau (29,92 inch kwik of 760 millimeter).

Op zeeniveau en bij 15 graden C is de luchtdichtheid 1,225 kg / m³. Dit is de waarde van de ISA (International Standard Atmosphere). In andere eenheden is dit 1225,0 g / m³, 0.0023769 naaktslak / (cu ft), of 0.0765 lb / (cu ft).
De IUPAC-norm voor temperatuur en druk (0 graden C en 100 kPa), gebruikt een droge luchtdichtheid van 1,2754 kg / m³.
Bij 20 graden C en 101,325 kPa is de dichtheid van droge lucht 1,2041 kg / m³.
Bij 70 graden F en 14.696 psi is de dichtheid van droge lucht 0,074887 lbm / ft³.

Invloed van hoogte op dichtheid

De luchtdichtheid neemt af naarmate je hoger komt. De lucht is bijvoorbeeld minder dicht in Denver dan in Miami. De dichtheid van lucht neemt af naarmate u de temperatuur verhoogt, op voorwaarde dat het volume van het gas mag veranderen. Als voorbeeld wordt verwacht dat lucht minder dicht is op een warme zomerdag versus een koude winterdag, op voorwaarde dat andere factoren hetzelfde blijven. Een ander voorbeeld hiervan is een heteluchtballon die naar een koelere atmosfeer stijgt.

STP versus NTP

Hoewel STP standaard temperatuur en druk is, treden er niet veel gemeten processen op als het vriest. Voor gewone temperaturen is een andere gemeenschappelijke waarde NTP, wat staat voor normale temperatuur en druk. NTP wordt gedefinieerd als lucht bij 20 graden C (293,15 K, 68 graden F) en 1 atm (101,325 kN / m², 101.325 kPa) druk. De gemiddelde luchtdichtheid bij NTP is 1.204 kg / m³(0,075 pond per kubieke voet).

Bereken de dichtheid van lucht

Als u de dichtheid van droge lucht moet berekenen, kunt u de ideale gaswet toepassen. Deze wet drukt dichtheid uit als een functie van temperatuur en druk. Zoals alle gaswetten is het een benadering voor echte gassen, maar is het zeer goed bij lage (gewone) drukken en temperaturen. Toenemende temperatuur en druk voegen fouten toe aan de berekening.

De vergelijking is:

ρ = p / RT

waar:

ρ is de luchtdichtheid in kg / m³
p is de absolute druk in Pa
T is de absolute temperatuur in K
R is de specifieke gasconstante voor droge lucht in J / (kg · K) of is 287.058 J / (kg · K).

bronnen

Kidder, Frank E. "Handboek Kidder-Parker architecten en bouwers, gegevens voor architecten, bouwkundige ingenieurs, aannemers en tekenaars." Harry Parker, Hardcover, Twelfth Printing of the 18th Edition edition, John Wiley & Sons, 1949.
Lewis Sr., Richard J. "Hawley's Condensed Chemical Dictionary." 15e editie, Wiley-Interscience, 29 januari 2007.

Wetenschap