Voor mijn gegevens heb ik temperatuur (F), atmosferische druk en dauwpunt.
Ik wilde een ruwe schatting krijgen van de luchtdichtheid, gebruikmakend van alle drie.
Bovendien, hoe kan ik een nog ruwere schatting krijgen door alleen temperatuur en dauw te gebruiken?
Opmerkingen
- Gebruik de ideale gaswet voor luchtdichtheid, gegeven atmosferische druk en temperatuur. Als u alleen een dauwpunttemperatuur en luchttemperatuur heeft, kunt u ' geen schatting van de luchtdichtheid krijgen omdat de dampdruk van waterdamp onafhankelijk is van de luchtdruk.
- Ok, dus ik las de ideale gaswet, en ik kon ' geen simpele formules vinden met betrekking tot het toevoegen van dauw.
- Een ideaal gas heeft een deeltjesdichtheid bepaald door temperatuur en druk. De dichtheid is echter afhankelijk van het GEWICHT van het gasdeeltje, en H2O is een lichter molecuul dan O2 of N2.
- @DannyW, jij (of ik) mist hier misschien een klein punt. Voor een " ruwe " schatting, negeer de hoeveelheid waterdamp in de lucht als je het hebt over de omgevingstemperatuur. Als de temperatuur niet de omgevingstemperatuur is, specificeer dan omstandigheden die iets specifieker zijn.
- Hoe zit het met het eenvoudig berekenen van de dichtheden door de universele gasformule en ze toe te voegen?
Answer
Parameters die je hebt zijn temperatuur, atmosferische druk en dauwpunt. Parameters die nodig zijn voor het berekenen van de luchtdichtheid zijn temperatuur, atmosferische druk, relatieve vochtigheid en verzadigde dampspanning.
In dit geval moet de relatieve vochtigheid worden berekend vanaf het dauwpunt.
De relatieve vochtigheid kan worden verkregen door de verhouding van de hoeveelheid verzadigde waterdamp $ s (t0) $, $ s (t) $ op het dauwpunt $ t0 $ en de temperatuur $ t $. De relatieve vochtigheid $ Rh $ kan namelijk als volgt worden uitgedrukt.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ maal 100 $$
$ s (t) $ kan worden verkregen uit de toestandsvergelijking van waterdamp.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
, waar de verzadigde waterdampdruk $ Ps $ [Pa] kan worden verkregen uit de formule van Tetens.
$$ Ps = 611 \ times 10 ^ {7.5 t / (t + 237.3) } $$
Hier kon de relatieve vochtigheid worden verkregen. Als volgende stap wordt de luchtdichtheid berekend.
De luchtdichtheid kan worden verkregen uit de formule van Jones. Jones artikel is FE Jones, “The air density equation and the transfer of the mass unit”, J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, pp. 419-428.
The luchtdichtheid $ \ rho $ is
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15} (P – 0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, waarbij $ t $ [Celsius] en $ P $ [Pa] respectievelijk temperatuur en atmosferische druk zijn. De eenheid van luchtdichtheid $ \ rho $ is [kg / m $ ^ 3 $].
De De temperatuureenheid die hier wordt gebruikt, is Celsius. Dus als je Fahrenheit als temperatuureenheid wilt gebruiken, converteer deze dan alstublieft. Als mijn uitleg moeilijk te begrijpen is, bied ik mijn excuses aan. Omdat mijn Engels slecht is.
Als u de bovenstaande berekening snel wilt controleren, kunt u dit bevestigen met het volgende AWK-commando. De invoerwaarden voor “echo” zijn respectievelijk atmosferische druk, temperatuur en dauwpunt.
$ 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]";}" Wanneer atmosferische druk, temperatuur en dauwpunt 1013,25 hPa, 25 graden C en 14 graden C zijn, is de luchtdichtheid 1,17693 [kg / m ^ 3].