방 안의 공기의 무게는 얼마입니까? 공기 밀도는 무엇이며 정상적인 조건에서는 얼마입니까? 공기의 무게와 이에 영향을 미치는 요인.
섭씨 150도의 공기 밀도는 kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 단위로 얼마입니까? . 공기의 특성인 이러한 물리량은 kg/m3(부피 단위가 1m3, 1입방미터, 1입방으로 간주되는 대기 가스의 단위 부피의 질량) 단위의 밀도라는 것을 잊지 마십시오. 미터, 1입방센티미터, 1cm3, 1밀리리터, 1ml 또는 1파운드)는 여러 매개변수에 따라 달라집니다. 공기 밀도(공기 가스의 비중)를 결정하기 위한 조건을 설명하는 매개변수 중에서 다음이 가장 중요하고 고려해야 할 사항이라고 생각합니다.
- 온도공기 가스.
- 압력공기가스의 밀도를 측정한 곳입니다.
- 습기공기 가스 또는 그 안에 물의 비율.
두 번째 사례가 궁금하시다면 T = 150에서의 공기 밀도섭씨 온도, 그렇다면 죄송하지만 다양한 압력에서 공기 밀도에 대한 거대한 특별 참고서인 표 형식 데이터를 복사하고 싶지 않습니다. 나는 아직 그렇게 엄청난 양의 작업을 결정할 수 없으며 그럴 필요도 없다고 생각합니다. 참고서를 참조하세요. 좁은 프로필 정보나 희귀한 특수 데이터, 밀도 값은 기본 소스에서 찾아야 합니다. 더 의미가 있습니다.
다음을 나타내는 것이 더 현실적이며 아마도 우리의 관점에서 더 실용적일 것입니다. 섭씨 150도에서 공기의 밀도는 얼마입니까?, 압력이 일정하고 이건 대기압이야(정상적인 조건에서 - 가장 인기 있는 질문입니다.) 그런데, 정상 대기압이 얼마나 되는지 기억하시나요? 그것은 무엇과 같습니까? 정상 대기압은 760mmHg 또는 101325Pa(101kPa)로 간주되며 원칙적으로 온도에 따라 조정된 정상 조건입니다. 의미, 주어진 온도에서 공기의 밀도(kg/m3)는 얼마입니까?당신이 보고, 찾고, 인식할 공기 가스 표 1에서.
다만, 표에 표시된 값은 반드시 150도에서의 공기 밀도 값(kg/m3, g/cm3, g/ml), 대기 가스에 대해서는 사실이 아니라 건조 가스에 대해서만 사실로 판명됩니다. 초기 조건을 변경하고 공기 가스의 습도를 변경하자마자 즉시 물리적 특성이 달라집니다. 그리고 그 밀도(공기 1큐브의 무게, 킬로그램)는 다음과 같습니다. 주어진 온도 섭씨(섭씨) 단위(kg/m3)는 건조 가스의 밀도와도 다릅니다.
참조 표 1. 섭씨 150도(C)의 공기 밀도는 얼마입니까? 대기 가스 1큐브의 무게는 얼마입니까?(1m3의 무게(kg), 1m3의 무게(kg), 1m3의 가스 무게(g).03.05.2017 14:04
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공기의 무게는 얼마입니까?
비록 우리가 자연에 존재하는 어떤 것들을 볼 수 없다고 해서 그것이 존재하지 않는다는 의미는 아닙니다. 공기도 마찬가지입니다. 눈에 보이지 않지만 숨을 쉬고 느끼며 이는 공기가 거기에 있다는 것을 의미합니다.
존재하는 모든 것에는 그 자체의 무게가 있습니다. 공기에도 있나요? 그렇다면 공기의 무게는 얼마나 됩니까? 알아 보자.
우리가 어떤 것(예를 들어 사과를 나뭇가지로 잡고)의 무게를 측정할 때, 공중에서 무게를 측정합니다. 따라서 공기 중 공기의 무게가 0이기 때문에 공기 자체는 고려하지 않습니다.
예를 들어, 빈 유리병을 가져다가 무게를 잰다면, 플라스크가 공기로 채워져 있다는 사실을 고려하지 않고 얻은 결과를 플라스크의 무게로 간주할 것입니다. 그러나 병을 단단히 닫고 모든 공기를 펌핑하면 완전히 다른 결과를 얻을 수 있습니다. 그게 다야.
공기는 산소, 질소 등 여러 가스의 조합으로 구성됩니다. 가스는 매우 가벼운 물질이지만 비록 많지는 않지만 여전히 무게가 있습니다.
공기에 무게가 있는지 확인하려면 어른들에게 다음과 같은 간단한 실험을 수행하도록 도와달라고 요청하세요. 길이가 약 60cm인 막대기를 가져다가 가운데에 끈을 묶으세요.
다음으로, 같은 크기의 부풀린 풍선 2개를 막대 양쪽 끝에 부착합니다. 이제 중앙에 묶인 밧줄로 구조물을 걸어 보겠습니다. 결과적으로 수평으로 매달려 있는 것을 볼 수 있습니다.
이제 바늘을 사용하여 부풀린 풍선 중 하나를 뚫으면 공기가 빠져 나와 묶인 막대 끝이 올라갑니다. 그리고 두 번째 공을 뚫으면 막대기의 끝이 고르게 되고 다시 수평으로 매달리게 됩니다.
무슨 뜻이에요? 그리고 사실은 부풀린 풍선 안의 공기가 주변 공기보다 밀도가 더 높습니다(즉, 무겁습니다). 따라서 공이 수축되면 가벼워졌습니다.
공기의 무게는 다양한 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어, 수평면 위의 공기는 대기압입니다.
우리를 둘러싼 모든 물체와 마찬가지로 공기도 중력의 영향을 받습니다. 공기에 무게를 부여하는 것은 제곱센티미터당 1킬로그램에 해당합니다. 이 경우 공기 밀도는 약 1.2kg/m3입니다. 즉, 공기로 채워진 한 변의 길이가 1m인 입방체의 무게는 1.2kg입니다.
지구 위로 수직으로 상승하는 공기 기둥은 수백 킬로미터에 걸쳐 뻗어 있습니다. 이는 약 250kg의 공기 기둥이 똑바로 서있는 사람의 머리와 어깨를 누르는 것을 의미합니다 (그 면적은 약 250 평방 센티미터입니다!).
그토록 거대한 무게가 우리 몸 안의 동일한 압력에 저항하지 않는다면, 우리는 도저히 견딜 수 없을 것이고 그것이 우리를 짓밟을 것입니다. 위에서 말한 모든 내용을 이해하는 데 도움이 되는 또 다른 흥미로운 경험이 있습니다.
종이 한 장을 가져다가 양손으로 펴세요. 그런 다음 누군가(예를 들어 여동생)에게 손가락으로 한쪽을 눌러달라고 요청합니다. 무슨 일이에요? 물론 종이에 구멍이 생겼습니다.
이제 같은 작업을 다시 해보겠습니다. 이제 두 개의 검지로 같은 위치를 다른 쪽에서 눌러야 합니다. 짜잔! 종이는 그대로 남아있어요! 이유를 알고 싶으십니까?
단지 양면의 종이에 가해지는 압력이 같았을 뿐입니다. 공기 기둥의 압력과 우리 몸 내부의 역압에서도 똑같은 일이 일어납니다. 그들은 동일합니다.
따라서 우리는 공기에 무게가 있고 모든 측면에서 우리 몸을 압박한다는 사실을 발견했습니다. 그러나 우리 몸의 역압은 외부, 즉 대기와 동일하기 때문에 우리를 분쇄할 수 없습니다.
우리의 최근 실험은 이것을 명확하게 보여주었습니다. 종이의 한쪽 면을 누르면 종이가 찢어질 것입니다. 하지만 양쪽에서 그렇게 하면 이런 일은 일어나지 않을 것입니다.
많은 사람들은 공기의 무게가 0이 아니라는 사실에 놀랄 수 있습니다. 이 무게의 정확한 값은 화학 성분, 습도, 온도 및 압력과 같은 요인에 의해 크게 영향을 받기 때문에 결정하기가 쉽지 않습니다. 공기의 무게가 얼마인지에 대한 질문을 자세히 살펴 보겠습니다.
공기란 무엇인가
공기의 무게가 얼마나 되는가에 대한 질문에 답하기 전에, 이 물질이 무엇인지 이해하는 것이 필요합니다. 공기는 지구 주변에 존재하는 기체 껍질이며 다양한 기체가 균일하게 혼합되어 있습니다. 공기에는 다음과 같은 가스가 포함되어 있습니다.
- 질소(78.08%);
- 산소(20.94%);
- 아르곤(0.93%);
- 수증기(0.40%);
- 이산화탄소(0.035%).
위에 나열된 가스 외에도 네온(0.0018%), 헬륨(0.0005%), 메탄(0.00017%), 크립톤(0.00014%), 수소(0.00005%)도 공기 중에 최소량으로 존재합니다.), 암모니아( 0.0003%).
이러한 구성 요소는 공기를 응축하여 분리할 수 있다는 점, 즉 압력을 높이고 온도를 낮추어 공기를 액체 상태로 전환할 수 있다는 점이 흥미롭습니다. 공기의 각 구성 요소에는 고유한 응축 온도가 있으므로 이러한 방식으로 실제로 사용되는 공기에서 모든 구성 요소를 격리할 수 있습니다.
공기 중량 및 이에 영향을 미치는 요인
1입방미터의 공기 무게가 얼마인지에 대한 질문에 정확히 대답하지 못하는 이유는 무엇입니까? 물론, 이 무게에 큰 영향을 미칠 수 있는 여러 가지 요소가 있습니다.
첫째, 이것은 화학 성분입니다. 위의 데이터는 깨끗한 공기의 구성에 대한 것입니다. 그러나 현재 지구상 여러 곳의 이 공기는 심하게 오염되어 있으므로 그 구성도 달라질 것입니다. 따라서 대도시 근처의 공기에는 시골 지역의 공기보다 더 많은 이산화탄소, 암모니아 및 메탄이 포함되어 있습니다.
둘째, 습도, 즉 대기 중에 포함된 수증기의 양입니다. 공기의 습도가 높을수록 무게는 낮아지며 다른 조건은 동일합니다.
셋째, 온도. 이는 중요한 요소 중 하나이며 값이 낮을수록 공기 밀도가 높아지고 그에 따라 무게도 커집니다.
넷째, 특정 부피의 공기 분자 수, 즉 무게를 직접적으로 반영하는 대기압입니다.
이러한 요인들의 조합이 공기의 무게에 어떻게 영향을 미치는지 이해하기 위해 간단한 예를 들어 보겠습니다. 지구 표면 근처에 위치한 25 ° C의 온도에서 1m 입방 건조 공기의 질량은 1.205kg입니다. 우리는 0 ° C의 온도에서 바다 표면 근처의 비슷한 양의 공기를 고려하면 그 질량은 이미 1.293 kg과 같을 것입니다. 즉, 7.3 % 증가합니다.
고도에 따른 공기 밀도의 변화
고도가 높아질수록 기압은 낮아지고 그에 따라 밀도와 무게도 감소합니다. 지구에서 관찰되는 압력의 대기는 첫 번째 근사치에 따르면 이상 기체로 간주될 수 있습니다. 이는 압력과 공기 밀도가 이상 기체의 상태 방정식을 통해 수학적으로 서로 관련되어 있음을 의미합니다. P = ρ*R*T/M, 여기서 P는 압력, ρ는 밀도, T는 온도(켈빈), M은 공기의 몰 질량, R은 보편적인 기체 상수입니다.
위의 공식에서 P = P 0 +ρ*g*h 법칙에 따라 압력이 변한다는 점을 고려하여 높이에 대한 공기 밀도의 의존성에 대한 공식을 얻을 수 있습니다. 여기서 P 0은 표면의 압력입니다. 지구의 g는 중력가속도, h는 높이이다. 이전 식에 이 공식을 압력으로 대체하고 밀도를 표현하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다. ρ(h) = P 0 *M/(R*T(h)+g(h)*M*h). 이 표현을 사용하면 모든 고도에서 공기의 밀도를 확인할 수 있습니다. 따라서 공기의 무게(질량이라고 말하는 것이 더 정확함)는 공식 m(h) = ρ(h)*V에 의해 결정됩니다. 여기서 V는 주어진 부피입니다.
높이에 대한 밀도의 의존성에 대한 표현에서 온도와 중력 가속도도 높이에 의존한다는 것을 알 수 있습니다. 1-2km 이하의 높이에 대해 이야기하는 경우 마지막 의존성을 무시할 수 있습니다. 온도의 경우 높이에 대한 의존성은 다음 경험식으로 잘 설명됩니다. T(h) = T 0 -0.65*h, 여기서 T 0은 지구 표면 근처의 공기 온도입니다.
각 고도에 대한 밀도를 지속적으로 계산하지 않기 위해 아래에서는 고도(최대 10km)에 대한 공기의 주요 특성 의존성 표를 제공합니다.
어느 공기가 가장 무거울까
공기의 무게에 대한 질문에 대한 답을 결정하는 주요 요소를 고려하면 어떤 공기가 가장 무거울지 이해할 수 있습니다. 요컨대, 차가운 공기는 항상 따뜻한 공기보다 무게가 더 나갑니다. 왜냐하면 후자의 밀도는 낮고 건조한 공기는 습한 공기보다 무게가 더 나가기 때문입니다. 마지막 진술은 29g/mol이고 물 분자의 몰질량은 18g/mol, 즉 1.6배 적기 때문에 이해하기 쉽습니다.
주어진 조건에서 공기 중량 결정
이제 특정 문제를 해결해 보겠습니다. 288K의 온도에서 150리터의 부피를 차지하는 공기의 무게가 얼마나 되는지에 대한 질문에 답해 보겠습니다. 1리터는 1/1000 입방미터, 즉 1리터 = 0.001m 3라는 점을 고려해 보겠습니다. 288K의 온도는 15°C에 해당합니다. 즉, 지구의 많은 지역에서 일반적입니다. 다음으로 공기 밀도를 결정해야 합니다. 이 작업은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
- 해발 0m의 고도에 대해 위 공식을 사용하여 계산합니다. 이 경우 얻은 값은 ρ = 1.227 kg/m 3 입니다.
- T 0 = 288.15 K를 기반으로 작성된 위의 표를 보십시오. 이 표에는 ρ = 1.225 kg/m 3 값이 포함되어 있습니다.
따라서 서로 잘 일치하는 두 개의 숫자가 있습니다. 약간의 차이는 온도를 결정할 때 0.15K의 오류와 공기가 여전히 이상 기체가 아니라 실제 기체라는 사실 때문입니다. 따라서 추가 계산을 위해 얻은 두 값의 평균, 즉 ρ = 1.226 kg/m 3을 사용합니다.
이제 질량, 밀도 및 부피 사이의 관계에 대한 공식을 사용하면 m = ρ*V = 1.226 kg/m 3 * 0.150 m 3 = 0.1839 kg 또는 183.9 그램을 얻습니다.
주어진 조건에서 공기 1리터의 무게가 얼마인지 답할 수도 있습니다. m = 1.226kg/m3 * 0.001m3 = 0.001226kg 또는 약 1.2g.
왜 우리는 공기가 우리를 누르는 것을 느끼지 못하는 걸까요?
공기 1m3의 무게는 얼마입니까? 1kg이 조금 넘습니다. 우리 행성의 전체 대기 테이블은 체중이 200kg인 사람에게 압력을 가합니다! 이것은 사람에게 많은 문제를 일으킬 수 있는 상당히 큰 공기 덩어리입니다. 왜 우리는 그것을 느끼지 못합니까? 이는 두 가지 이유에 의해 설명됩니다. 첫째, 외부 대기압에 대항하는 사람 자신 내부의 내부 압력도 있고, 둘째, 가스인 공기는 모든 방향으로 균등하게 압력을 가합니다. 즉, 모든 방향의 압력이 각각 균형을 이룹니다. 다른.
공기 밀도는 자연 조건에서 공기의 비중 또는 단위 부피당 지구 대기의 가스 질량을 특성화하는 물리량입니다. 공기 밀도의 값은 측정된 높이, 습도 및 온도의 함수입니다.
표준 공기 밀도는 1.29kg/m3으로 간주되며, 이는 몰 질량(29g/mol) 대 몰 부피의 비율로 계산됩니다. 이는 모든 가스(22.413996dm3)에 대해 동일하며 건조 밀도에 해당합니다. 0°C(273.15°K)의 공기와 해수면(즉, 정상 조건)의 압력 760mmHg(101325Pa)입니다.
얼마 전까지만 해도 오로라 관측, 전파 전파, 유성 관측을 통해 공기 밀도에 대한 정보를 간접적으로 얻었습니다. 인공 지구 위성의 출현 이후, 공기 밀도는 제동을 통해 얻은 데이터를 사용하여 계산되기 시작했습니다.
또 다른 방법은 기상 로켓에 의해 생성된 인공 나트륨 증기 구름의 확산을 관찰하는 것입니다. 유럽에서 지구 표면의 공기 밀도는 1.258kg/m3, 고도 5km - 0.735, 고도 20km - 0.087, 고도 40km - 0.004kg/m3입니다.
공기 밀도에는 질량과 무게(비중)의 두 가지 유형이 있습니다.
중량 밀도는 공기 1m3의 중량을 결정하며 공식 γ = G/V로 계산됩니다. 여기서 γ는 중량 밀도, kgf/m3입니다. G는 kgf로 측정된 공기의 무게입니다. V는 m3 단위로 측정된 공기의 부피입니다. 다음과 같이 결정했습니다. 표준 조건에서 1m3의 공기(기압 760mmHg, t=15°C) 무게는 1.225kgf, 이를 토대로 공기 1m3의 중량밀도(비중)는 γ = 1.225kgf/m3이다.
다음 사항을 고려해야 합니다. 공기 무게는 가변적이다지리적 위도, 지구가 축을 중심으로 회전할 때 발생하는 관성력 등 다양한 조건에 따라 달라집니다. 극지방에서는 공기의 무게가 적도지방보다 5% 더 큽니다.
공기 질량 밀도는 공기 1m3의 질량으로 그리스 문자 ρ로 표시됩니다. 아시다시피 체중은 일정한 양입니다. 질량의 단위는 파리 국제도량형회의소에 있는 백금 이리디드 분동의 질량으로 간주됩니다.
공기 질량 밀도 ρ는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다: ρ = m / v. 여기서 m은 kg×s2/m 단위로 측정된 공기의 질량입니다. ρ는 질량 밀도(kgf×s2/m4)입니다.
공기의 질량 및 중량 밀도는 다음에 따라 달라집니다. ρ = γ / g, 여기서 g는 9.8m/s²와 동일한 중력 가속도 계수입니다. 표준 조건에서 공기의 질량 밀도는 0.1250kg × s2/m4입니다.
기압과 온도가 변하면 공기의 밀도도 변합니다. 보일-메리어트 법칙에 따르면 압력이 높을수록 공기 밀도가 높아집니다. 그러나 고도에 따라 압력이 감소함에 따라 공기 밀도도 감소하여 자체 조정이 도입되고 그 결과 수직 압력 변화의 법칙이 더욱 복잡해집니다.
정지 대기의 높이에 따른 압력 변화의 법칙을 표현하는 방정식은 다음과 같습니다. 통계학의 기본방정식.
고도가 높아짐에 따라 기압은 아래쪽으로 변하고, 같은 고도로 상승하면 기압 감소폭이 커질수록 중력과 공기 밀도도 커진다고 합니다.
공기 밀도의 변화는 이 방정식에서 중요한 역할을 합니다. 결과적으로, 높이 올라갈수록 같은 높이로 올라갈 때 압력이 덜 떨어진다고 말할 수 있습니다. 공기 밀도는 다음과 같이 온도에 따라 달라집니다. 따뜻한 공기에서는 압력이 차가운 공기보다 덜 강하게 감소하므로 같은 높이에서 따뜻한 공기 질량의 압력은 차가운 공기 질량보다 높습니다.
온도 및 압력 값이 변경되면 공기의 질량 밀도는 ρ = 0.0473xB / T 공식으로 계산됩니다. 여기서 B는 수은 mm 단위로 측정되는 기압이고 T는 켈빈 단위로 측정되는 공기 온도입니다. .
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밀도는 공기 습도에 의해서도 결정됩니다. 수공이 존재하면 공기 밀도가 감소하는데, 이는 건조한 공기의 몰질량(29g/mol)에 비해 낮은 물의 몰질량(18g/mol)으로 설명됩니다. 습한 공기는 이상 기체의 혼합물로 간주될 수 있으며, 각 기체의 밀도 조합을 통해 혼합물에 필요한 밀도 값을 얻을 수 있습니다.
이러한 해석을 통해 -10 °C ~ 50 °C의 온도 범위에서 0.2% 미만의 오차 수준으로 밀도 값을 결정할 수 있습니다. 공기 밀도를 사용하면 공기에 포함된 수증기 밀도(그램)를 건조 공기의 밀도(킬로그램)로 나누어 계산되는 수분 함량 값을 얻을 수 있습니다.
정역학의 기본 방정식으로는 변화하는 대기의 실제 조건에서 지속적으로 발생하는 실제 문제를 해결할 수 없습니다. 따라서 여러 가지 부분적인 가정을 하여 실제 실제 조건에 부합하는 다양한 단순화된 가정 하에 해결됩니다.
정역학의 기본 방정식을 사용하면 단위 높이당 상승 또는 하강 중 압력 변화, 즉 단위 수직 거리당 압력 변화를 나타내는 수직 압력 구배 값을 얻을 수 있습니다.
수직 구배 대신 역수 값, 즉 밀리바당 미터 단위의 압력 수준을 사용하는 경우가 많습니다(때때로 "압력 구배"라는 용어의 오래된 버전인 기압 구배도 있습니다).
공기 밀도가 낮으면 움직임에 대한 저항이 거의 없습니다. 진화 과정에서 많은 육상 동물은 대기 환경의 이러한 특성이 갖는 환경적 이점을 이용하여 비행 능력을 획득했습니다. 모든 육지 동물 종의 75%가 활발하게 비행할 수 있습니다. 대부분 곤충과 새이지만 포유류와 파충류도 있습니다.
"공기 밀도 결정"주제에 대한 비디오
압축공기대기압보다 더 큰 압력을 받고 있는 공기입니다.
압축공기는 전기, 천연가스, 물과 함께 독특한 에너지 운반체입니다. 산업 환경에서 압축 공기는 주로 공압 구동 장치 및 메커니즘(공압 드라이브)을 구동하는 데 사용됩니다.
일상 생활에서 우리는 주변 공기를 거의 눈치 채지 못합니다. 그러나 인류 역사 전반에 걸쳐 사람들은 공기의 독특한 특성을 이용해 왔습니다. 돛과 대장간, 풍차, 열기구의 발명은 공기를 에너지 운반체로 사용하는 첫 번째 단계였습니다.
압축기의 발명으로 압축공기를 산업적으로 활용하는 시대가 열렸습니다. 그리고 질문은: “공기란 무엇이며 어떤 특성을 가지고 있나요? -유휴 상태와는 거리가 멀었습니다.
새로운 공압 시스템을 설계하거나 기존 시스템을 현대화할 때 다음 사항을 기억하면 유용합니다.공기의 일부 특성, 용어 및 측정 단위에 대해 설명합니다.
공기는 주로 질소와 산소로 구성된 가스의 혼합물입니다.
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공기 조성 |
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요소* |
지정 |
볼륨 별, % |
중량별, % |
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산소 |
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이산화탄소 |
CO2 |
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채널 4 |
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H2O |
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평균 상대 몰 질량은 -28.98입니다. 10 -3kg/mol
*공기 구성은 다를 수 있습니다. 일반적으로 산업 지역의 공기에는
