-
- относительной влажности φ , %
-
- атмосферного давления B , мм.рт.ст.
-
- температуры воздуха tв , ºC
и получите величину плотности воздуха при заданных условиях
ρв = кг/м3
Под плотностью воздуха понимают массу атмосферного газа в единице его объема при определенных условиях. В большинстве расчетов достаточно оперировать величиной равной 1.2249747411202923 или округленно 1,225 кг/м3. Эта величина, называемая стандартной, определена для сухого воздуха при температуре 15 °С на уровне моря (атмосферное давление равно 760 мм. рт. ст). Именно эти значения заданы по умолчанию для данной страницы.
Однако, в ряде случаев необходимо получать более точные значения плотности воздуха, учитывая его влажность и температуру, а также величину атмосферного давления. Чем больше температура воздуха, тем меньше его плотность и, наоборот, при повышении атмосферного давления повышается и плотность воздуха. Недаром в ясную морозную погоду говорят - «густой воздух».
Влажность воздуха обуславливается присутствием в нем молекул воды в парообразном состоянии. Рассматривая влажный воздух как смесь идеальных газов (сухого воздуха с молярной массой Мс.в=29 г/моль и водяного пара с Мв.п=18 г/моль), можно заключить, в силу закона Авогадро, что его плотность будет ниже плотности сухого.
Зависимость плотности воздуха от его влажности, атмосферного давления и температуры описывается следующим выражением:
Здесь:
Константы 287,058 и 461,495 представляют собой, соответственно, газовые постоянные для сухого воздуха и водяного пара, измеряемые в Дж·кг-1·K-1
Величина Pп равна произведению относительной влажности φ и парциального давления насыщенного пара Pнас, значение которого в Па можно получить из выражения:
Парциальное давление сухого воздуха определяется как разность:
B - барометрическое (атмосферное) давление, выраженное в Па
Относительная погрешность описанного метода определения ρвв составляет менее 0,2%.