Per i miei dati, ho la temperatura (F), la pressione atmosferica e il punto di rugiada.
Volevo ottenere una stima approssimativa di la densità dellaria, utilizzando tutti e tre questi.
Inoltre, come posso ottenere una stima ancora più approssimativa utilizzando solo temperatura e rugiada?
Commenti
- Usa la legge dei gas ideali per la densità dellaria, data la pressione atmosferica e la temperatura. Se hai solo la temperatura del punto di rugiada e la temperatura dellaria, puoi ' ottenere una stima della densità dellaria perché la pressione del vapore acqueo è indipendente dalla pressione dellaria.
- Ok, quindi ho letto la legge sui gas ideali e non sono riuscito a ' trovare formule semplici per quanto riguarda laggiunta di rugiada.
- Un gas ideale ha una densità delle particelle determinata dalla temperatura e dalla pressione. La densità, tuttavia, dipende dal PESO della particella di gas e H2O è una molecola più leggera di O2 o N2.
- @DannyW, tu (o io) potresti perdere un punto preciso qui. Per una " approssimativa " stima, ignora la quantità di vapore acqueo nellaria, se parli di temperatura ambiente. Se la temperatura non è ambiente, specifica le condizioni un po più specifiche.
- Che ne dici di calcolare semplicemente le densità con la formula universale dei gas e aggiungerle?
Risposta
I parametri che hai sono temperatura, pressione atmosferica e punto di rugiada. I parametri necessari per il calcolo della densità dellaria sono la temperatura, la pressione atmosferica, lumidità relativa e la pressione del vapore saturo.
In questo caso, lumidità relativa deve essere calcolata dal punto di rugiada.
Lumidità relativa può essere ottenuta dal rapporto tra la quantità di vapore acqueo saturo $ s (t0) $, $ s (t) $ al punto di rugiada $ t0 $ e la temperatura $ t $. Vale a dire, lumidità relativa $ Rh $ può essere espressa come segue.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ times 100 $$
$ s (t) $ può essere ottenuto dallequazione di stato del vapore acqueo.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
, dove la pressione del vapore acqueo saturo $ Ps $ [Pa] può essere ottenuta dalla formula di Tetens.
$$ Ps = 611 \ times 10 ^ {7,5 t / (t + 237,3) } $$
Qui è possibile ottenere lumidità relativa. Come passaggio successivo, viene calcolata la densità dellaria.
La densità dellaria può essere ottenuta dalla formula di Jones. Larticolo di Jones è FE Jones, “The air density equation and the transfer of the mass unit”, J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, pp. 419-428.
densità dellaria $ \ rho $ è
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15} (P – 0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, dove $ t $ [Celsius] e $ P $ [Pa] sono rispettivamente la temperatura e la pressione atmosferica. Lunità di densità dellaria $ \ rho $ è [kg / m $ ^ 3 $].
lunità di temperatura utilizzata qui è Celsius. Quindi, se desideri utilizzare Fahrenheit come unità di temperatura, convertila. Se la mia spiegazione è difficile da capire, mi scuso. Perché il mio inglese è scarso.
Se vuoi controllare velocemente il calcolo sopra, puoi confermarlo usando il seguente comando AWK. I valori di input per “echo” sono rispettivamente la pressione atmosferica, la temperatura e il punto di rugiada.
$ 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]";}" Quando la pressione atmosferica, la temperatura e il punto di rugiada sono 1013,25 hPa, 25 gradi C e 14 gradi C, la densità dellaria è 1,17693 [kg / m ^ 3].