Pour mes données, jai la température (F), la pression atmosphérique et le point de rosée.
Je voulais obtenir une estimation approximative de la densité de lair, en utilisant les trois.
De plus, comment pourrais-je obtenir une estimation encore plus approximative en utilisant uniquement la température et la rosée?
Commentaires
- Utilisez la loi des gaz parfaits pour la densité de lair, étant donné la pression atmosphérique et la température. Si vous navez que la température du point de rosée et la température de lair, vous pouvez ' t obtenir une estimation de la densité de lair car la pression de vapeur de la vapeur deau est indépendante de la pression de lair.
- Ok, donc jai lu sur la loi des gaz parfaits, et je nai pas pu ' trouver des formules simples concernant lajout de rosée.
- Un gaz parfait a une densité de particules déterminée par la température et la pression. La densité, cependant, dépend du POIDS des particules de gaz, et H2O est une molécule plus légère que O2 ou N2.
- @DannyW, vous (ou moi) manquez peut-être un point précis ici. Pour une estimation " approximative ", ignorez la quantité de vapeur deau dans lair, si vous parlez de la température ambiante. Si la température nest pas ambiante, veuillez spécifier des conditions un peu plus spécifiques.
- Pourquoi ne pas calculer simplement les densités par la formule universelle du gaz et les ajouter?
Réponse
Les paramètres dont vous disposez sont la température, la pression atmosphérique et le point de rosée. Les paramètres nécessaires pour calculer la densité de lair sont la température, la pression atmosphérique, lhumidité relative et la pression de vapeur saturée.
Dans ce cas, lhumidité relative doit être calculée à partir du point de rosée.
Lhumidité relative peut être obtenue par le rapport entre la quantité de vapeur deau saturée $ s (t0) $, $ s (t) $ au point de rosée $ t0 $ et la température $ t $. À savoir, lhumidité relative $ Rh $ peut être exprimée comme suit.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ times 100 $$
$ s (t) $ peut être obtenu à partir de léquation détat de la vapeur deau.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
, où la pression de vapeur deau saturée $ Ps $ [Pa] peut être obtenue à partir de la formule de Tetens.
$$ Ps = 611 \ times 10 ^ {7,5 t / (t + 237,3) } $$
Ici, lhumidité relative pourrait être obtenue. Dans létape suivante, il est calculé la densité de lair.
La densité de lair peut être obtenue à partir de la formule de Jones. Larticle de Jones est FE Jones, «Léquation de la densité de lair et le transfert de lunité de masse», J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, pp. 419-428.
Le la densité de lair $ \ rho $ est
$$ \ rho = \ frac {0,0034848} {t + 273,15} (P – 0,0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, où $ t $ [Celsius] et $ P $ [Pa] sont respectivement la température et la pression atmosphérique. Lunité de densité de lair $ \ rho $ est [kg / m $ ^ 3 $].
Le lunité de température utilisée ici est Celsius. Donc, si vous voulez utiliser Fahrenheit comme unité de température, veuillez la convertir. Si mon explication est difficile à comprendre, je mexcuse. Parce que mon anglais est médiocre.
Si vous souhaitez vérifier rapidement le calcul ci-dessus, vous pouvez le confirmer en utilisant la commande AWK suivante. Les valeurs dentrée pour « echo » sont respectivement la pression atmosphérique, la température et le point de rosée.
$ 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]";}" Lorsque la pression atmosphérique, la température et le point de rosée sont de 1013,25 hPa, 25 degrés C et 14 degrés C, la densité de lair est de 1,17693 [kg / m ^ 3].