For mine data har jeg temperatur (F), atmosfærisk tryk og dugpunkt.
Jeg ønskede at få et groft skøn over lufttætheden ved hjælp af alle disse tre.
Desuden, hvordan ville jeg få et endnu hårdere skøn ved kun at bruge temp og dug?
Kommentarer
- Brug den ideelle gaslov til lufttæthed, givet atmosfærisk tryk og temperatur. Hvis du kun har dugpunkttemperatur og lufttemperatur, kan du ' ikke få et skøn over lufttætheden, fordi dampens damptryk er uafhængigt af lufttrykket.
- Ok, så jeg læste op om ideel gaslov, og jeg kunne ikke ' ikke finde nogen formler med hensyn til tilføjelse af dug.
- En ideel gas har en partikeltæthed bestemt af temperatur og tryk. Tæthed afhænger dog af gaspartikler VÆGT, og H2O er et lettere molekyle end O2 eller N2.
- @DannyW, du (eller jeg) mangler muligvis et fint punkt her. For et " groft " skøn, ignorer mængden af vanddamp i luften, hvis du taler om omgivelsestemperatur. Hvis temperaturen ikke er omgivende, skal du angive betingelser, der er noget mere specifikke.
- Hvad med blot at beregne densiteterne ved hjælp af den universelle gasformel og tilføje dem?
Svar
Parametre, som du har, er temperatur, atmosfærisk tryk og dugpunkt. Parametre, der er nødvendige for beregning af lufttætheden, er temperatur, atmosfærisk tryk, relativ fugtighed og mættet damptryk.
I dette tilfælde er det nødvendigt at beregne den relative fugtighed ud fra dugpunktet.
Den relative fugtighed kan opnås ved forholdet mellem den mættede vanddampmængde $ s (t0) $, $ s (t) $ ved dugpunktet $ t0 $ og temperaturen $ t $. Den relative fugtighed $ Rh $ kan nemlig udtrykkes som følger.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ times 100 $$
$ s (t) $ kan opnås ved hjælp af ligningen for vanddamptilstand.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
, hvor det mættede vanddamptryk $ Ps $ [Pa] kan opnås fra Tetens formel.
$$ Ps = 611 \ gange 10 ^ {7,5 t / (t + 237,3) } $$
Her kunne den relative fugtighed opnås. Som et næste trin beregnes det lufttætheden.
Lufttætheden kan opnås ud fra Jones formel. Jones papir er FE Jones, “Lufttæthedsligningen og overførslen af masseenheden”, J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, s. 419-428.
The lufttæthed $ \ rho $ er
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15} (P – 0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, hvor $ t $ [Celsius] og $ P $ [Pa] er henholdsvis temperatur og atmosfærisk tryk. Enheden med lufttæthed $ \ rho $ er [kg / m $ ^ 3 $].
temperaturenhed, som her er Celsius. Så hvis du vil bruge Fahrenheit som en temperaturenhed, skal du konvertere den. Hvis min forklaring er vanskelig at forstå, undskylder jeg. Fordi min engelsk er dårlig.
Hvis du hurtigt vil kontrollere ovenstående beregning, kan du bekræfte det ved hjælp af følgende AWK-kommando. Inputværdierne for “ekko” er henholdsvis atmosfærisk tryk, temperatur og dugpunkt.
$ echo "1013.25 25 14" | awk "{ps = 611 * 10^(7.5 * $2 /($2 + 237.3))} {ps0 = 611 * 10^(7.5 * $3 /($3 + 237.3))} {st = 217 * ps / ($2 + 273.15)} {st0 = 217 * ps0 / ($3 + 273.15)} {rh = 100 * st0 / st} {ro = ($1 * 10^2 - 0.003796 * rh * ps) * 0.0034848 / ($2 + 273.15)} END{print "\nAir density is " ro " [kg/m^3]";}" Når atmosfærisk tryk, temperatur og dugpunkt er 1013,25 hPa, 25 grader C og 14 grader C, er lufttætheden 1.17693 [kg / m ^ 3].