私のデータには、温度（F）、大気圧、露点があります。
おおよその見積もりを取得したかったのです。これら3つすべてを使用した空気密度。
さらに、温度と露点だけを使用してさらに大まかな見積もりを取得するにはどうすればよいですか？
コメント
- 大気圧と温度を前提として、空気密度の理想気体の法則を使用します。露点温度と気温しかない場合、水蒸気の蒸気圧は空気圧に依存しないため、'空気密度の推定値を取得できません。
- わかりました。理想気体の法則を読みましたが、'露点の追加に関する簡単な式を見つけることができませんでした。
- 理想気体には温度と圧力によって決定される粒子密度。ただし、密度はガス粒子の重量に依存し、H2OはO2やN2よりも軽い分子です。
- @DannyW、あなた（または私）はここで細かい点を見逃している可能性があります。 "大まかな"の見積もりでは、周囲温度について話している場合は、空気中の水蒸気の量を無視してください。温度が周囲温度でない場合は、もう少し具体的な条件を指定してください。
- ユニバーサルガス式で密度を計算し、それらを追加するのはどうですか？
回答
使用できるパラメータは、温度、大気圧、露点です。空気密度の計算に必要なパラメータは、温度、大気圧、相対湿度、飽和水蒸気圧です。
この場合、相対湿度は露点から計算する必要があります。
相対湿度は、露点$ t0 $での飽和水蒸気量$ s（t0）$、$ s（t）$、および温度$ t $の比率によって取得できます。つまり、相対湿度$ Rh $は次のように表すことができます。
$$ Rh = \ frac {s（t0）} {s（t）} \ times 100 $$
$ s（t）$は、水蒸気の状態方程式から取得できます。
$$ s（t）= \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
、ここで飽和水蒸気圧$ Ps $ [Pa]はTetensの式から取得できます。
$$ Ps = 611 \ times 10 ^ {7.5 t /（t + 237.3） } $$
ここで、相対湿度を取得できます。次のステップとして、空気密度を計算します。
空気密度は、ジョーンズの式から取得できます。ジョーンズの論文は、FEジョーンズ、「空気密度方程式と質量単位の伝達」、J。Res。Natl。Bur。Stand。83、1978、pp。419-428です。
空気密度$ \ rho $は
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15}（P-0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps）$$
、ここで、$ t $ [摂氏]と$ P $ [Pa]は、それぞれ温度と大気圧です。空気密度の単位$ \ rho $は[kg / m $ ^ 3 $]です。
ここで使用した温度の単位は摂氏です。したがって、ファーレンハイトを温度の単位として使用する場合は、変換してください。説明がわかりにくい場合は、お詫び申し上げます。英語が苦手です。
上記の計算をすばやく確認したい場合は、次のAWKコマンドを使用して確認できます。「echo」の入力値は、それぞれ大気圧、温度、および露点です。
$ 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]";}" 大気圧、温度、露点が1013.25 hPa、25℃、14℃の場合、空気密度は1.17693 [kg / m ^ 3]です。