공기 밀도는 무엇이며 정상적인 조건에서는 얼마입니까? 공기 1리터의 무게는 얼마입니까?
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
우리 주변의 공기를 느낄 수는 없지만 공기는 아무것도 아닙니다. 공기는 질소, 산소 및 기타 가스의 혼합물입니다. 그리고 다른 물질과 마찬가지로 가스도 분자로 구성되어 있기 때문에 작지만 무게가 있습니다.
공기에 무게가 있다는 것을 증명하기 위해 실험을 사용할 수 있습니다. 약 60cm 길이의 막대 중앙에 밧줄을 연결하고 양쪽 끝에 동일한 풍선 두 개를 묶습니다. 막대기를 끈으로 걸어 수평으로 매달아 놓는 것을 살펴보자. 이제 부풀린 풍선 중 하나를 바늘로 찌르면 공기가 빠져 나와 묶인 막대 끝이 위로 올라갑니다. 두 번째 공을 뚫으면 스틱이 다시 수평 위치를 차지합니다.
이는 부풀린 풍선에 공기가 있기 때문에 발생합니다. 더 단단하게, 따라서 더 무겁다그 주변 사람보다.
공기의 무게는 언제 어디서 측정되는지에 따라 달라집니다. 수평면 위의 공기의 무게는 대기압입니다. 우리 주변의 모든 물체와 마찬가지로 공기도 중력의 영향을 받습니다. 이것이 공기에 제곱센티미터당 1kg의 무게를 부여하는 것입니다. 공기의 밀도는 약 1.2kg/m3입니다. 즉, 한 변이 1m인 공기로 채워진 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 의미하며 그 면적은 약 250cm 2입니다!
우리 몸 내부의 동일한 압력에 저항하지 않는다면 우리는 그러한 무게를 견딜 수 없을 것입니다. 다음 경험은 우리가 이것을 이해하는 데 도움이 될 것입니다. 양손으로 종이를 펴고 누군가 종이의 한쪽을 손가락으로 누르면 결과는 동일합니다. 종이에 구멍이 생깁니다. 하지만 두 개의 검지 손가락을 같은 위치에 다른 방향으로 누르면 아무 일도 일어나지 않습니다. 양측의 압력은 동일합니다. 공기 기둥의 압력과 우리 몸 내부의 역압에서도 똑같은 일이 일어납니다. 그들은 동일합니다.
공기는 무게를 갖고 있어 우리 몸을 사방에서 압박합니다.
그러나 신체의 역압이 외부 압력과 동일하기 때문에 그것은 우리를 분쇄할 수 없습니다.
위에 묘사된 간단한 실험을 보면 다음과 같은 사실이 분명해집니다.
한쪽 종이를 손가락으로 누르면 찢어집니다.
하지만 양쪽에서 누르면 이런 일은 일어나지 않습니다.
그런데...
일상 생활에서 우리는 무엇인가의 무게를 측정할 때 공중에서 무게를 측정합니다. 따라서 공기 중의 공기 무게가 0이기 때문에 무게를 무시합니다. 예를 들어, 빈 유리 플라스크의 무게를 잰다면, 플라스크가 공기로 채워져 있다는 사실을 무시하고 얻은 결과를 플라스크의 무게로 간주할 것입니다. 하지만 플라스크를 밀봉하고 플라스크에서 모든 공기를 펌핑하면 완전히 다른 결과를 얻게 됩니다...
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°С) 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 사용됨).
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
150℃(섭씨 온도)에서 공기의 밀도는 무엇이며, 다른 단위로는 kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3입니다. 표 1을 참조하세요.
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).
