Bu, belirli bir sıcaklık ve bağıl nemde 1 metreküp hava ve su buharı karışımının kütlesidir (ağırlığı). Özgül hacim, 1 kg kuru havadaki hava ve su buharı hacmidir.
Nem ve ısı içeriği
Toplam hacimlerinde birim kütle (1 kg) kuru havanın gram cinsinden kütlesine denir. hava nemi içeriği. Havada bulunan su buharının gram olarak ifade edilen yoğunluğunun, kuru havanın kilogram cinsinden yoğunluğuna bölünmesiyle elde edilir.Nem için ısı tüketimini belirlemek için değeri bilmeniz gerekir. nemli havanın ısı içeriği. Bu değerin hava ve su buharı karışımında yer aldığı anlaşılmaktadır. Sayısal olarak toplamına eşittir:
Hava yoğunluğu, doğal koşullar altında belirli hava kütlesini veya birim hacim başına Dünya atmosferindeki gaz kütlesini karakterize eden fiziksel bir miktardır. Hava yoğunluğunun değeri, ölçümlerin yüksekliğinin, neminin ve sıcaklığının bir fonksiyonudur.
Molar kütlesinin (29 g/mol) molar hacme oranı olarak hesaplanan ve tüm gazlar için aynı olan (22.413996 dm3) hava yoğunluğu standardı olarak 1,29 kg/m3'e eşit bir değer alınır. 0°C'de (273.15°K) kuru havanın yoğunluğuna ve deniz seviyesinde (yani normal koşullar altında) 760 mmHg (101325 Pa) basınca kadar.
Çok uzun zaman önce, hava yoğunluğu hakkında bilgi, aurora gözlemleri, radyo dalgalarının yayılması ve meteorlar yoluyla dolaylı olarak elde edildi. Yapay Dünya uydularının ortaya çıkışından bu yana, yavaşlamalarından elde edilen veriler sayesinde hava yoğunluğu hesaplanmıştır.
Diğer bir yöntem ise meteorolojik roketler tarafından oluşturulan yapay sodyum buharı bulutlarının yayılmasını gözlemlemektir. Avrupa'da, Dünya yüzeyindeki hava yoğunluğu 1.258 kg/m3, beş km - 0.735, yirmi km - 0.087, kırk km - 0.004 kg/m3 yüksekliktedir.
İki tür hava yoğunluğu vardır: kütle ve ağırlık (özgül ağırlık).
Ağırlık yoğunluğu 1 m3 havanın ağırlığını belirler ve γ = G/V formülüyle hesaplanır, burada γ ağırlık yoğunluğudur, kgf/m3; G, kgf cinsinden ölçülen havanın ağırlığıdır; V, m3 cinsinden ölçülen hava hacmidir. Bunu belirledi Standart koşullarda 1 m3 hava(barometrik basınç 760 mmHg, t=15°С) 1.225 kgf ağırlığında, buna dayanarak, 1 m3 havanın ağırlık yoğunluğu (özgül ağırlık) γ = 1.225 kgf/m3'e eşittir.
dikkate alınmalıdır ki havanın ağırlığı değişkendir ve coğrafi enlem ve Dünya kendi ekseni etrafında döndüğünde oluşan atalet kuvveti gibi çeşitli koşullara bağlı olarak değişir. Kutuplarda havanın ağırlığı ekvatordan %5 daha fazladır.
Havanın kütle yoğunluğu, Yunanca ρ harfi ile gösterilen 1 m3 havanın kütlesidir. Bildiğiniz gibi vücut ağırlığı sabit bir değerdir. Bir kütle birimi, Paris'teki Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Odası'nda bulunan platin irididden yapılmış bir ağırlığın kütlesi olarak kabul edilir.
Hava kütlesi yoğunluğu ρ aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır: ρ = m / v. Burada m, kg×s2/m cinsinden ölçülen hava kütlesidir; ρ, kgf×s2/m4 cinsinden ölçülen kütle yoğunluğudur.
Havanın kütle ve ağırlık yoğunluğu bağımlıdır: ρ = γ / g, burada g serbest düşüş ivme katsayısı 9.8 m/s²'ye eşittir. Buradan standart koşullar altında havanın kütle yoğunluğunun 0.1250 kg×s2/m4 olduğu sonucu çıkar.
Barometrik basınç ve sıcaklık değiştikçe hava yoğunluğu değişir. Boyle-Mariotte yasasına göre, basınç ne kadar büyükse, havanın yoğunluğu da o kadar büyük olacaktır. Bununla birlikte, basınç yükseklikle azaldıkça, hava yoğunluğu da azalır, bu da kendi ayarlarını getirir ve bunun bir sonucu olarak dikey basınç değişimi yasası daha karmaşık hale gelir.
Dinlenme halindeki bir atmosferde yükseklikle basınçtaki bu değişim yasasını ifade eden denkleme denir. statiğin temel denklemi.
Artan irtifa ile basıncın aşağı doğru değiştiğini ve aynı yüksekliğe çıkıldığında basınçtaki azalmanın daha büyük olduğunu, yerçekimi kuvvetinin ve hava yoğunluğunun arttığını söylüyor.
Bu denklemde önemli bir rol hava yoğunluğundaki değişikliklere aittir. Sonuç olarak, ne kadar yükseğe tırmanırsanız, aynı yüksekliğe çıktığınızda o kadar az basınç düşeceğini söyleyebiliriz. Havanın yoğunluğu sıcaklığa şu şekilde bağlıdır: sıcak havada basınç soğuk havaya göre daha az yoğun bir şekilde azalır, bu nedenle sıcak hava kütlesinde aynı yükseklikte basınç soğuk havadan daha yüksektir.
Değişen sıcaklık ve basınç değerleriyle, havanın kütle yoğunluğu şu formülle hesaplanır: ρ = 0.0473xV / T. Burada B, mm cıva cinsinden ölçülen barometrik basınç, T, Kelvin cinsinden ölçülen hava sıcaklığıdır. .
Hangi özelliklere göre parametreler nasıl seçilir?
Endüstriyel basınçlı hava kurutucusu nedir? Bunun hakkında okuyun, en ilginç ve alakalı bilgiler.
Ozon tedavisi için güncel fiyatlar nelerdir? Bu makalede bunu öğreneceksiniz:
. Ozon tedavisi için yorumlar, endikasyonlar ve kontrendikasyonlar.
Yoğunluk ayrıca hava nemi ile belirlenir. Su gözeneklerinin mevcudiyeti, hava yoğunluğunda bir azalmaya yol açar; bu, molar kuru hava kütlesinin (29 g/mol) arka planına karşı düşük molar su kütlesi (18 g/mol) ile açıklanır. Nemli hava, her birinde yoğunlukların kombinasyonunun karışımları için gerekli yoğunluk değerini elde etmesine izin verdiği ideal gazların bir karışımı olarak düşünülebilir.
Bu tür bir yorumlama, yoğunluk değerlerinin -10 °C ile 50 °C arasındaki sıcaklık aralığında %0,2'den daha düşük bir hata seviyesi ile belirlenmesine olanak sağlar. Havanın yoğunluğu, havada bulunan su buharı yoğunluğunun (gram cinsinden) kuru havanın kilogram cinsinden yoğunluğuna bölünmesiyle hesaplanan nem içeriğinin değerini elde etmenizi sağlar.
Statiğin temel denklemi, değişen bir atmosferin gerçek koşullarında sürekli ortaya çıkan pratik problemlerin çözülmesine izin vermez. Bu nedenle, bir takım özel varsayımlar öne sürülerek, gerçek gerçek koşullara karşılık gelen çeşitli basitleştirilmiş varsayımlar altında çözülür.
Statiğin temel denklemi, yükselme veya alçalma sırasında birim yükseklik başına basınçtaki değişikliği, yani birim dikey mesafe başına basınçtaki değişikliği ifade eden dikey basınç gradyanının değerini elde etmeyi mümkün kılar.
Dikey gradyan yerine, bunun tersi sıklıkla kullanılır - milibar başına metre cinsinden barik adım (bazen "basınç gradyanı" teriminin eski bir versiyonu vardır - barometrik gradyan).
Düşük hava yoğunluğu, harekete karşı hafif bir direnç belirler. Birçok karasal hayvan, evrim sürecinde, hava ortamının bu özelliğinin ekolojik faydalarından yararlanarak uçma yeteneği kazanmışlardır. Tüm kara hayvanı türlerinin %75'i aktif uçuş yeteneğine sahiptir. Çoğunlukla bunlar böcekler ve kuşlardır, ancak memeliler ve sürüngenler de vardır.
"Hava yoğunluğunun belirlenmesi" konulu video
Etrafımızdaki havayı hissetmesek de hava bir hiç değildir. Hava bir gaz karışımıdır: nitrojen, oksijen ve diğerleri. Gazlar da diğer maddeler gibi moleküllerden oluşur ve bu nedenle küçük de olsa ağırlıkları vardır.
Tecrübe, havanın ağırlığı olduğunu kanıtlayabilir. Altmış santimetre uzunluğunda bir çubuğun ortasına ipi güçlendireceğiz ve iki ucuna da birbirinin aynısı iki balon bağlayacağız. Çubuğu ipe asalım ve yatay olarak sarktığını görelim. Şimdi şişirilmiş balonlardan birini iğne ile delerseniz, içinden hava çıkacak ve bağlı olduğu çubuğun ucu yukarı kalkacaktır. İkinci topu delerseniz, çubuk tekrar yatay bir pozisyon alacaktır.
Bunun nedeni şişirilmiş balondaki havanın daha yoğun, bunun anlamı daha ağır etrafındakilerden daha.
Ne kadar havanın ağırlığı, ne zaman ve nerede tartıldığına bağlıdır. Yatay bir düzlemin üzerindeki havanın ağırlığı atmosfer basıncıdır. Çevremizdeki tüm nesneler gibi, hava da yerçekimine tabidir. Havaya santimetre kare başına 1 kg'a eşit bir ağırlık veren şey budur. Havanın yoğunluğu yaklaşık 1,2 kg / m3'tür, yani 1 m kenarlı, havayla dolu bir küp 1,2 kg ağırlığındadır.
Dünyanın üzerinde dikey olarak yükselen bir hava sütunu birkaç yüz kilometre boyunca uzanır. Bu, yaklaşık 250 kg ağırlığındaki bir hava sütununun, alanı yaklaşık 250 cm2 olan, başı ve omuzları üzerinde dik duran bir kişiye baskı yaptığı anlamına gelir!
Vücudumuzdaki aynı basınçla karşı karşıya gelmeseydi, böyle bir ağırlığa dayanamazdık. Aşağıdaki deneyim bunu anlamamıza yardımcı olacaktır. Bir kağıt yaprağını iki elinizle uzatırsanız ve birisi bir taraftan bir parmakla üzerine basarsa, sonuç aynı olacaktır - kağıtta bir delik. Ama iki işaret parmağını aynı yere ama farklı yönlerden basarsan hiçbir şey olmaz. Her iki taraftaki baskı aynı olacaktır. Aynı şey hava sütununun basıncı ve vücudumuzun içindeki karşı basınç için de geçerlidir: bunlar eşittir.
Havanın ağırlığı ve vücudumuza her yönden baskıları vardır.
Ama bizi ezemez, çünkü vücudun karşı basıncı dıştakine eşittir.
Yukarıda tasvir edilen basit deneyim bunu açıkça ortaya koymaktadır:
parmağınızı bir kağıt yaprağına bastırırsanız yırtılır;
ama iki taraftan da bastırırsanız bu olmayacak.
Bu arada...
Günlük hayatta bir şeyi tarttığımızda havada yaparız ve bu nedenle havanın havadaki ağırlığı sıfır olduğu için ağırlığını ihmal ederiz. Örneğin, boş bir cam şişeyi tartarsak, elde edilen sonucu, havayla dolu olduğu gerçeğini ihmal ederek, şişenin ağırlığı olarak kabul edeceğiz. Ancak şişe hava geçirmez şekilde kapatılırsa ve içindeki tüm hava dışarı pompalanırsa, tamamen farklı bir sonuç elde ederiz ...
Havanın temel fiziksel özellikleri göz önünde bulundurulur: hava yoğunluğu, dinamik ve kinematik viskozitesi, özgül ısı kapasitesi, termal iletkenlik, termal yayılım, Prandtl sayısı ve entropi. Havanın özellikleri, normal atmosfer basıncındaki sıcaklığa bağlı olarak tablolarda verilmiştir.
Hava yoğunluğuna karşı sıcaklık
Çeşitli sıcaklıklarda ve normal atmosfer basıncında kuru hava yoğunluğu değerlerinin ayrıntılı bir tablosu sunulmaktadır. Havanın yoğunluğu nedir? Havanın yoğunluğu, kütlesinin kapladığı hacme bölünmesiyle analitik olarak belirlenebilir. belirli koşullar altında (basınç, sıcaklık ve nem). Durum formülünün ideal gaz denklemini kullanarak yoğunluğunu hesaplamak da mümkündür. Bunu yapmak için, havanın mutlak basıncını ve sıcaklığını, ayrıca gaz sabitini ve molar hacmini bilmeniz gerekir. Bu denklem, kuru bir durumda havanın yoğunluğunu hesaplamanıza izin verir.
pratikte, Farklı sıcaklıklarda havanın yoğunluğunu bulmak için, hazır masaların kullanılması uygundur. Örneğin, sıcaklığına bağlı olarak verilen atmosferik hava yoğunluğu değerleri tablosu. Tablodaki hava yoğunluğu, metreküp başına kilogram olarak ifade edilir ve normal atmosfer basıncında (101325 Pa) eksi 50 ila 1200 santigrat derece aralığında verilir.
| t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 | t, °С | ρ, kg / m3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 1,584 | 20 | 1,205 | 150 | 0,835 | 600 | 0,404 |
| -45 | 1,549 | 30 | 1,165 | 160 | 0,815 | 650 | 0,383 |
| -40 | 1,515 | 40 | 1,128 | 170 | 0,797 | 700 | 0,362 |
| -35 | 1,484 | 50 | 1,093 | 180 | 0,779 | 750 | 0,346 |
| -30 | 1,453 | 60 | 1,06 | 190 | 0,763 | 800 | 0,329 |
| -25 | 1,424 | 70 | 1,029 | 200 | 0,746 | 850 | 0,315 |
| -20 | 1,395 | 80 | 1 | 250 | 0,674 | 900 | 0,301 |
| -15 | 1,369 | 90 | 0,972 | 300 | 0,615 | 950 | 0,289 |
| -10 | 1,342 | 100 | 0,946 | 350 | 0,566 | 1000 | 0,277 |
| -5 | 1,318 | 110 | 0,922 | 400 | 0,524 | 1050 | 0,267 |
| 0 | 1,293 | 120 | 0,898 | 450 | 0,49 | 1100 | 0,257 |
| 10 | 1,247 | 130 | 0,876 | 500 | 0,456 | 1150 | 0,248 |
| 15 | 1,226 | 140 | 0,854 | 550 | 0,43 | 1200 | 0,239 |
25°C'de havanın yoğunluğu 1.185 kg/m3'tür. Isıtıldığında havanın yoğunluğu azalır - hava genişler (özgül hacmi artar). Sıcaklıkta örneğin 1200°C'ye kadar bir artışla, oda sıcaklığındaki değerinden 5 kat daha az olan 0,239 kg/m3'e eşit çok düşük bir hava yoğunluğu elde edilir. Genel olarak, ısınmadaki azalma, doğal konveksiyon gibi bir işlemin gerçekleşmesine izin verir ve örneğin havacılıkta kullanılır.
Havanın yoğunluğunu buna göre karşılaştırırsak, hava üç büyüklük mertebesinde daha hafiftir - 4 ° C sıcaklıkta, suyun yoğunluğu 1000 kg / m3 ve havanın yoğunluğu 1.27 kg / m'dir. 3. Normal koşullar altında hava yoğunluğunun değerini de not etmek gerekir. Gazlar için normal koşullar, sıcaklıklarının 0 ° C olduğu ve basıncın normal atmosfer basıncına eşit olduğu koşullardır. Böylece tabloya göre, normal koşullar altında (NU'da) hava yoğunluğu 1.293 kg / m3'tür.
Farklı sıcaklıklarda havanın dinamik ve kinematik viskozitesi
Termal hesaplamalar yapılırken, farklı sıcaklıklarda hava viskozitesinin (viskozite katsayısı) değerinin bilinmesi gerekir. Bu değer, değerleri bu gazın akış rejimini belirleyen Reynolds, Grashof, Rayleigh sayılarını hesaplamak için gereklidir. Tablo, dinamik katsayıların değerlerini göstermektedir. μ ve kinematik ν atmosfer basıncında -50 ila 1200°C sıcaklık aralığında hava viskozitesi.
Artan sıcaklıkla havanın viskozitesi önemli ölçüde artar.Örneğin, havanın kinematik viskozitesi 20 °C sıcaklıkta 15.06 10 -6 m 2 / s'dir ve sıcaklığın 1200 ° C'ye yükselmesiyle havanın viskozitesi 233.7 10 -6 m 2'ye eşit olur. / s, yani 15.5 kat artıyor! 20°C sıcaklıkta havanın dinamik viskozitesi 18.1·10 -6 Pa·s'dir.
Hava ısıtıldığında hem kinematik hem de dinamik viskozite değerleri artar. Bu iki miktar, bu gaz ısıtıldığında değeri azalan hava yoğunluğu değeri ile birbirine bağlıdır. Isıtma sırasında havanın (diğer gazların yanı sıra) kinematik ve dinamik viskozitesindeki bir artış, hava moleküllerinin denge durumları (MKT'ye göre) etrafında daha yoğun bir titreşimi ile ilişkilidir.
| t, °С | μ 10 6 , Pa s | v 10 6, m 2 / s | t, °С | μ 10 6 , Pa s | v 10 6, m 2 / s | t, °С | μ 10 6 , Pa s | v 10 6, m 2 / s |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 14,6 | 9,23 | 70 | 20,6 | 20,02 | 350 | 31,4 | 55,46 |
| -45 | 14,9 | 9,64 | 80 | 21,1 | 21,09 | 400 | 33 | 63,09 |
| -40 | 15,2 | 10,04 | 90 | 21,5 | 22,1 | 450 | 34,6 | 69,28 |
| -35 | 15,5 | 10,42 | 100 | 21,9 | 23,13 | 500 | 36,2 | 79,38 |
| -30 | 15,7 | 10,8 | 110 | 22,4 | 24,3 | 550 | 37,7 | 88,14 |
| -25 | 16 | 11,21 | 120 | 22,8 | 25,45 | 600 | 39,1 | 96,89 |
| -20 | 16,2 | 11,61 | 130 | 23,3 | 26,63 | 650 | 40,5 | 106,15 |
| -15 | 16,5 | 12,02 | 140 | 23,7 | 27,8 | 700 | 41,8 | 115,4 |
| -10 | 16,7 | 12,43 | 150 | 24,1 | 28,95 | 750 | 43,1 | 125,1 |
| -5 | 17 | 12,86 | 160 | 24,5 | 30,09 | 800 | 44,3 | 134,8 |
| 0 | 17,2 | 13,28 | 170 | 24,9 | 31,29 | 850 | 45,5 | 145 |
| 10 | 17,6 | 14,16 | 180 | 25,3 | 32,49 | 900 | 46,7 | 155,1 |
| 15 | 17,9 | 14,61 | 190 | 25,7 | 33,67 | 950 | 47,9 | 166,1 |
| 20 | 18,1 | 15,06 | 200 | 26 | 34,85 | 1000 | 49 | 177,1 |
| 30 | 18,6 | 16 | 225 | 26,7 | 37,73 | 1050 | 50,1 | 188,2 |
| 40 | 19,1 | 16,96 | 250 | 27,4 | 40,61 | 1100 | 51,2 | 199,3 |
| 50 | 19,6 | 17,95 | 300 | 29,7 | 48,33 | 1150 | 52,4 | 216,5 |
| 60 | 20,1 | 18,97 | 325 | 30,6 | 51,9 | 1200 | 53,5 | 233,7 |
Not: Dikkatli olun! Havanın viskozitesi 106'nın gücüne verilir.
-50 ila 1200°С arasındaki sıcaklıklarda havanın özgül ısı kapasitesi
Çeşitli sıcaklıklarda havanın özgül ısı kapasitesinin bir tablosu sunulmaktadır. Tablodaki ısı kapasitesi, kuru hava için eksi 50 ila 1200°C sıcaklık aralığında sabit basınçta (havanın izobarik ısı kapasitesi) verilmiştir. Havanın özgül ısı kapasitesi nedir? Özgül ısı kapasitesi değeri, sıcaklığını 1 derece artırmak için sabit basınçta bir kilogram havaya verilmesi gereken ısı miktarını belirler. Örneğin, 20°C'de, bu gazın 1 kg'ını izobarik bir işlemde 1°C ısıtmak için 1005 J ısı gereklidir.
Havanın özgül ısı kapasitesi, sıcaklığı arttıkça artar. Bununla birlikte, havanın kütle ısı kapasitesinin sıcaklığa bağımlılığı doğrusal değildir. -50 ila 120°C aralığında değeri pratikte değişmez - bu koşullar altında havanın ortalama ısı kapasitesi 1010 J/(kg derece)'dir. Tabloya göre, sıcaklığın 130°C değerinden itibaren önemli bir etkiye sahip olmaya başladığı görülebilir. Bununla birlikte, hava sıcaklığı, özgül ısı kapasitesini viskozitesinden çok daha zayıf etkiler. Böylece, 0'dan 1200°C'ye ısıtıldığında, havanın ısı kapasitesi sadece 1,2 kat artar - 1005'ten 1210 J/(kg derece)'ye.
Nemli havanın ısı kapasitesinin kuru havanınkinden daha yüksek olduğuna dikkat edilmelidir. Havayı karşılaştırırsak, suyun daha yüksek bir değere sahip olduğu ve havadaki su içeriğinin özgül ısıda bir artışa yol açtığı açıktır.
| t, °С | C p , J/(kg derece) | t, °С | C p , J/(kg derece) | t, °С | C p , J/(kg derece) | t, °С | C p , J/(kg derece) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -50 | 1013 | 20 | 1005 | 150 | 1015 | 600 | 1114 |
| -45 | 1013 | 30 | 1005 | 160 | 1017 | 650 | 1125 |
| -40 | 1013 | 40 | 1005 | 170 | 1020 | 700 | 1135 |
| -35 | 1013 | 50 | 1005 | 180 | 1022 | 750 | 1146 |
| -30 | 1013 | 60 | 1005 | 190 | 1024 | 800 | 1156 |
| -25 | 1011 | 70 | 1009 | 200 | 1026 | 850 | 1164 |
| -20 | 1009 | 80 | 1009 | 250 | 1037 | 900 | 1172 |
| -15 | 1009 | 90 | 1009 | 300 | 1047 | 950 | 1179 |
| -10 | 1009 | 100 | 1009 | 350 | 1058 | 1000 | 1185 |
| -5 | 1007 | 110 | 1009 | 400 | 1068 | 1050 | 1191 |
| 0 | 1005 | 120 | 1009 | 450 | 1081 | 1100 | 1197 |
| 10 | 1005 | 130 | 1011 | 500 | 1093 | 1150 | 1204 |
| 15 | 1005 | 140 | 1013 | 550 | 1104 | 1200 | 1210 |
Termal iletkenlik, termal yayılım, Prandtl hava sayısı
Tablo, atmosferik havanın termal iletkenlik, termal yayılım ve sıcaklığa bağlı olarak Prandtl sayısı gibi fiziksel özelliklerini göstermektedir. Havanın termofiziksel özellikleri, kuru hava için -50 ila 1200°C aralığında verilmektedir. Tabloya göre, havanın belirtilen özelliklerinin sıcaklığa önemli ölçüde bağlı olduğu ve bu gazın dikkate alınan özelliklerinin sıcaklığa bağımlılığının farklı olduğu görülebilir.
TANIM
atmosferik hava birçok gazın karışımıdır. Havanın karmaşık bir bileşimi vardır. Ana bileşenleri üç gruba ayrılabilir: sabit, değişken ve rastgele. İlki oksijen (havadaki oksijen içeriği hacimce yaklaşık %21), nitrojen (yaklaşık %86) ve inert gazları (yaklaşık %1) içerir.
Bileşenlerin içeriği pratik olarak dünyanın neresinde kuru hava örneğinin alındığına bağlı değildir. İkinci grup, karbondioksit (% 0.02 - 0.04) ve su buharını (% 3'e kadar) içerir. Rastgele bileşenlerin içeriği yerel koşullara bağlıdır: metalurji tesislerinin yakınında, organik kalıntıların çürüdüğü, amonyak vb. Çeşitli gazlara ek olarak, hava her zaman az veya çok toz içerir.
Hava yoğunluğu, Dünya atmosferindeki gaz kütlesinin birim hacme bölünmesine eşit bir değerdir. Basınca, sıcaklığa ve neme bağlıdır. 15 o C sıcaklıkta ve 101330 Pa basınçta kuru havanın yoğunluğuna karşılık gelen standart bir hava yoğunluğu değeri vardır - 1.225 kg / m3.
Normal koşullar altında (1.293 g) bir litre havanın kütlesini deneyimle bilerek, havanın tek bir gaz olsaydı sahip olacağı moleküler ağırlığı hesaplayabiliriz. Normal koşullar altında herhangi bir gazın gram molekülü 22,4 litre hacim kapladığından, havanın ortalama moleküler ağırlığı
22.4 × 1.293 = 29.
Bu sayı - 29 - hatırlanmalıdır: bunu bilerek, herhangi bir gazın havaya göre yoğunluğunu hesaplamak kolaydır.
Sıvı havanın yoğunluğu
Yeterli soğutma ile hava sıvı hale gelir. Sıvı hava, ısı transferini azaltmak için aralarında havanın pompalandığı boşluktan çift cidarlı kaplarda oldukça uzun süre saklanabilir. Benzer kaplar, örneğin termoslarda kullanılır.
Normal koşullar altında serbestçe buharlaşan sıvı hava, yaklaşık (-190 o C) sıcaklığa sahiptir. Nitrojen oksijenden daha kolay buharlaştığı için bileşimi kararsızdır. Azot uzaklaştırıldığında, sıvı havanın rengi mavimsiden soluk maviye (sıvı oksijenin rengi) değişir.
Sıvı havada etil alkol, dietil eter ve birçok gaz kolaylıkla katı hale dönüşür. Örneğin, karbondioksit sıvı havadan geçirilirse, görünüşte kar gibi beyaz pullara dönüşür. Sıvı havaya daldırılan cıva katı ve dövülebilir hale gelir.
Sıvı hava ile soğutulan birçok madde özelliklerini önemli ölçüde değiştirir. Böylece, çentik ve kalay o kadar kırılgan hale gelir ki, kolayca toza dönüşürler, kurşun bir zil net bir zil sesi çıkarır ve yere düşerse donmuş bir lastik top paramparça olur.
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
ÖRNEK 2
| Egzersiz yapmak | Hava hidrojen sülfür H 2 S'den kaç kat daha ağır olduğunu belirleyin. |
| Çözüm | Belirli bir gazın kütlesinin, aynı hacimde, aynı sıcaklıkta ve aynı basınçta alınan başka bir gazın kütlesine oranına, birinci gazın ikinciye göre bağıl yoğunluğu denir. Bu değer birinci gazın ikinci gazdan kaç kat daha ağır veya hafif olduğunu gösterir. Havanın bağıl moleküler ağırlığı 29'a eşittir (havadaki azot, oksijen ve diğer gazların içeriği dikkate alınarak). Havanın bir gaz karışımı olması nedeniyle "nispi hava moleküler ağırlığı" kavramının şartlı olarak kullanıldığına dikkat edilmelidir. D hava (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (hava); D hava (H 2 S) = 34/29 = 1.17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Cevap | Hidrojen sülfür H 2 S havadan 1,17 kat daha ağırdır. |
