Adataimhoz van hőmérsékletem (F), légköri nyomásom és harmatpontom.
Körülbelül becsült értéket szerettem volna kapni a légsűrűség, mindhárom felhasználásával.
Ezenkívül hogyan tudnék még durvább becslést kapni csak a hőmérséklet és a harmat használatával?
Megjegyzések
- Használja az ideális gáztörvényt a légsűrűségre, tekintettel a légköri nyomásra és hőmérsékletre. Ha csak harmatpont hőmérséklet és léghőmérséklet van, akkor ' nem kaphat becslést a légsűrűségről, mert a vízgőz gőznyomása független a légnyomástól.
- Ok, ezért elolvastam az ideális gáztörvényt, és nem tudtam ' nem találni egyszerűen képletet a harmat hozzáadásával kapcsolatban.
- Az ideális gáz a hőmérséklet és a nyomás által meghatározott részecskesűrűség. A sűrűség azonban a gáz részecskéinek tömegétől függ, és a H2O könnyebb molekula, mint az O2 vagy az N2.
- @DannyW, lehet, hogy Önnek (vagy énnek) itt hiányzik egy finom pontja. " durva " becslésnél hagyja figyelmen kívül a levegőben lévő vízgőz mennyiségét, ha környezeti hőmérsékletről beszél. Ha a hőmérséklet nem környezeti, kérjük, adjon meg valamivel specifikusabb feltételeket.
- Mi a helyzet azzal, ha egyszerűen kiszámítja a sűrűségeket az univerzális gázképlet alapján, és hozzáadja őket?
Válasz
A paraméterek a hőmérséklet, a légköri nyomás és a harmatpont. A légsűrűség kiszámításához szükséges paraméterek a hőmérséklet, a légköri nyomás, a relatív páratartalom és a telített gőznyomás.
Ebben az esetben a relatív páratartalmat a harmatpontból kell kiszámítani.
A relatív páratartalom a telített vízgőz mennyiségének $ s (t0) $, $ s (t) $ a harmatponton és a $ t $ hőmérséklet arányával nyerhető ki. Ugyanis a relatív páratartalom $ Rh $ a következőképpen fejezhető ki.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ szorzat 100 $$
$ s (t) $ a vízgőz állapotának egyenletéből nyerhető.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
ahol a telített vízgőznyomás $ Ps $ [Pa] a Tetens képletéből nyerhető.
$$ Ps = 611 \ szor 10 ^ {7,5 t / (t + 237,3) } $$
Itt meg lehet kapni a relatív páratartalmat. Következő lépésként kiszámítja a légsűrűséget.
A levegő sűrűségét Jones képletéből nyerhetjük meg. Jones közleménye FE Jones: „A légsűrűség egyenlete és a tömegegység átvitele”, J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, 419-428.
The a légsűrűség $ \ rho $
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15} (P – 0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, ahol $ t $ [Celsius] és $ P $ [Pa] a hőmérséklet, illetve a légköri nyomás. A $ \ rho $ légsűrűség mértékegysége [kg / m $ ^ 3 $].
A Az itt használt hőmérsékleti egység Celsius. Tehát, ha a Fahrenheit-t szeretné hőmérsékleti egységként használni, kérjük, alakítsa át. Ha magyarázatomat nehéz megérteni, elnézést kérek. Mivel az angol nyelvem gyenge.
Ha gyorsan szeretné ellenőrizni a fenti számítást, akkor a következő AWK paranccsal megerősítheti. Az “echo” bemeneti értékei a légköri nyomás, a hőmérséklet és a harmatpont.
$ 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]";}" Ha a légköri nyomás, a hőmérséklet és a harmatpont 1013,25 hPa, 25 ° C és 14 ° C, a légsűrűség 1,17693 [kg / m ^ 3].