Плотность воздуха

Наряду с атмосферным давлением важной характеристикой воздуха является его плотность.

Плотность воздуха представляет собой отношение массы воздуха к его объему (такую плотность называют массовой плотностью). Плотность воздуха непосредственно не измеряется. Она может быть определена с помощью уравнения состояния газов (Клапейрона —• Менделеева)

где р — атмосферное давление;

Т — абсолютная температура воздуха;

R — газовая постоянная. = 2,87· 10⁶ см²/сек²·град

Из уравнения видно, что чем больше давление и ниже температура воздуха, тем больше величина плотности воздуха, т.е. плотность воздуха прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна температуре воздуха.

Кроме указанных величин р и Т, плотность воздуха зависит и от влажности воздуха, т.е. от содержания в воздухе водяного пара, как известно, представляющего собой газ. Так как водяной пар, входящий в состав воздуха, является газом менее плотным, чем сухой воздух, то при наличии водяного пара в атмосфере плотность влажного воздуха будет всегда несколько меньше, чем плотность сухого воздуха. Следует отметить, что эта разность невелика и обычно не превосходит 1%. Поэтому в практической деятельности при расчете плотности воздуха влажность не учитывается, а все расчеты делаются для сухого воздуха. С высотой плотность воздуха резко убывает. Это объясняется уменьшением по мере подъема давления, которое оказывает большее влияние на изменение плотности, чем наблюдаемое понижение с высотой температуры.

Для Европы плотность у земной поверхности в среднем составляет 1250 г/м³, на высоте 5 км — 735 г/м³, 10 км — 411 г/м³, 20 км — 87 г/м³.