Aer
Aerul este amestecul de gaze alcătuind straturile inferioare ale atmosferei Pământului.
Compoziția aerului
[modificare | modificare sursă]După volum, aerul (atmosfera Pământului) conține[1][2]:
Componentele principale
|
Urme de: |
Cantitatea de vapori de apă din aer variază considerabil depinzând de vreme, climă și altitudine.
Proprietăți fizice
[modificare | modificare sursă]Masa molară a aerului este de 28,9586±0,0002 g/mol.[3]
Aerul la temperaturi destul ridicate față de temperatura sa de fierbere (−194,25 °C, v. mai jos) se comportă practic ca un gaz ideal, ca urmare densitatea sa, ρ, se poate calcula din ecuația termodinamică de stare a gazului ideal:[4]
care pentru n = 1 mol poate fi adusă la forma:
unde
La presiune normală (p = 101325 Pa) relația de calcul a densității aerului devine:
Tabelul următor conține câteva valori calculate cu această relație.
| Temp. [°C] | -100 | -50 | 0 | 50 | 100 | 200 | 500 | 1000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temp. [K] | 173 | 223 | 273 | 323 | 373 | 473 | 773 | 1273 |
| ρ [kg/m3] | 2,0382 | 1,5815 | 1,2920 | 1,0921 | 0,9457 | 0,7459 | 0,4565 | 0,2772 |
Capacitatea termică masică la presiune constantă, cp, în intervalul de temperatură 0–100 °C la presiune normală (1 atm = 101325 Pa) este prezentată în funcție de temperatură în tabelul următor.[6]
| Temp. [°C] | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Temp. [K] | 273 | 283 | 293 | 303 | 313 | 323 | 333 | 343 | 353 | 363 | 373 |
| cp [J/mol K] | 29,13 | 29,13 | 29,14 | 29,15 | 29,17 | 29,18 | 29,20 | 29,22 | 29,24 | 29,27 | 29,29 |
| cp [kJ/kg K] | 1,006 | 1,006 | 1,006 | 1,007 | 1,007 | 1,008 | 1,008 | 1,009 | 1,010 | 1,011 | 1,011 |
Coeficientul de dilatare volumică în funcție de temperatura T [K] se poate determina cu relația:[7]
Aer comprimat
[modificare | modificare sursă]Aerul comprimat este aerul din atmosferă menținut sub o presiune mai mare decât cea atmosferică.
Aer lichid
[modificare | modificare sursă]Aerul lichid se obține prin răcirea aerului sub temperatura de –140,6 °C (132,6 K) și menținere la o presiune de peste 3,79 MPa (37,9 bar).[3]
Temperatura de fierbere a aerului lichid este de −194,25 °C (78,903 K).[3]
Densitatea aerului lichid (la −194,25 °C) este de ≈320 kg/m3.[3]
Note
[modificare | modificare sursă]- ^ en Cox, Arthur N., ed. (), Allen's Astrophysical Quantities (ed. Fourth), AIP Press, pp. 258–259, ISBN 0-387-98746-0
- ^ en Haynes, H. M., ed. (), CRC Handbook of Chemistry and Physics (ed. 97th), CRC Press, p. 14Format:Hyphen3, ISBN 978-1-4987-5428-6, which cites Allen's Astrophysical Quantities but includes only ten of its largest constituents.
- ^ a b c d Lemmon ș.a. p. 334
- ^ Bazil Popa (coord.), Manualul inginerului termotehnician, vol. 1, București: Editura Tehnică, 1986, p. 142
- ^ en Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B. (). „CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006” (PDF). Rev. Mod. Phys. 80: pp. 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. Legătură directă spre valoare.
- ^ Lemmon ș.a. p. 367
- ^ Dickson, 2007, p. 378
Bibliografie
[modificare | modificare sursă]- en Lemmon, Eric W.; Jacobsen, Richard T.; Penoncello, Steven G.; Friend, Daniel G. (). „Thermodynamic Properties of Air and Mixtures of Nitrogen, Argon, and Oxygen From 60 to 2000 K at Pressures to 2000 MPa” (PDF). Journal of Physical and Chemical Reference Data. 29 (3). Accesat în . Autorii sunt cercetărori la NIST. Valorile furnizate de această sursă sunt la starea de referință dată de presiunea de 101325 Pa și temperatura de 25 °C (298,15 K), spre deosebire de starea normală ISO, la aceeași presiune, dar la temperatura de 0 °C (273,15 K).
- en Dickson, John C. (). The Shock Absorber Handbook (ed. Second). John Wiley & Sons, Ltd. ISBN 978-0-470-51020-9. Appendix B: Properties of Air
