Masse D Un Litre D Air

Masse D Un Litre D Air

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La
masse volumique de fifty’air




ρ




{\displaystyle \rho }





(rho) caractérise la masse d’air qui est contenue dans un mètre cube. Elle se mesure en kilogrammes par mètre cube (kg/grand3). À une altitude donnée, l’air subit une pression induite par la masse de la colonne d’air située au-dessus. La masse volumique de fifty’air est plus importante au niveau de la mer (ane,225kg/m3

à
15
°C) et décroît avec l’altitude.


Variation de la masse volumique avec 50’altitude et la température

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Pression et masse volumique moyennes de l’air en fonction de l’altitude

Au sol, l’air a une plus grande masse volumique, une plus grande pression et, sauf en cas d’inversion météorologique, une température plus élevée. Il devient moins dense quand 50’altitude augmente.
Si la température était constante quelle que soit l’altitude, la pression et la masse volumique de l’air diminueraient de la même manière avec 50’altitude, d’après la formule de nivellement barométrique :





p
(

h

1


)
=
p
(

h




)

e







Δ


h


h

s








{\displaystyle p(h_{i})=p(h_{0})eastward^{-{\frac {\Delta h}{h_{s}}}}}




avec





h

southward


=



R
T


M
g





{\displaystyle h_{s}={\frac {RT}{Mg}}}



.

La température varie toutefois de manière importante suivant l’altitude : voir les différentes
formules de nivellement barométrique.

La diminution théorique de la pression et de la masse volumique de l’air, qui devraient diminuer de moitié tous les cinq mille mètres, n’est pas tout à fait exacte, mais constitue une bonne approximation.

  • 90 % de l’atmosphère est située en dessous de 20km
    d’altitude.
  • 75 % de l’atmosphère est située en dessous de 10km
    d’altitude.
  • 50 % de l’atmosphère est située en dessous de 5km
    d’distance.


Masse volumique de l’air sec

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D’après la loi des gaz parfaits, la masse volumique de l’air s’écrit :





ρ


=



P
M


R
T





{\displaystyle \rho ={\frac {PM}{RT}}}





(kg/m3)

avec :

  • P, la pression de fifty’air (Pa) ;
  • M, la masse molaire de 50’air (kg/mol) ;
  • R, la constante universelle des gaz parfaits (8,3144621 J·Grand-1·mol-one) ;
  • T, la température (M).

En choisissant pour pression celle de l’atmosphère standard internationale (ISA) au niveau de la mer :
P

=
101 325Pa
=
one 013,25mbar
=
ane 013,25hPa :

  • pour
    T

    =
    273,xvK
    (
    °C) :
    ρ

    =
    1,292kg/mthree
     ;
  • pour
    T
    xv
    =
    288,15K
    (15
    °C), température de l’atmosphère ISA :
    ρ
    15
    =
    one,225kg/m3
     ;
  • pour
    T
    20
    =
    293,15K
    (20
    °C) :
    ρ
    20
    =
    1,204kg/miii
     ;
  • pour
    T
    25
    =
    298,xvChiliad
    (25
    °C) :
    ρ
    25
    =
    i,184kg/m3
    .

Ceci est généralisé en :




ρ


=
1
,
292






273
,
15

T





{\displaystyle \rho =1,292\cdot {\frac {273,fifteen}{T}}\quad }




avec
T
en K.


Masse volumique de l’air humide

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Une valeur plus précise de la masse volumique de l’air peut être obtenue en tenant compte de l’humidité de l’air, machine cette dernière modifie la constante spécifique de fifty’air





R

h




{\displaystyle R_{\text{h}}}



. La masse volumique de fifty’air humide s’écrit :




ρ


=


p


R

h


T





{\displaystyle \rho ={\frac {p}{R_{\text{h}}T}}}



.

La constante spécifique de fifty’air humide s’écrit :





R

h


=



R

s



i



(
φ






p

sat



/

p
)



(
1




R

s



/


R

five


)





{\displaystyle R_{\text{h}}={\frac {R_{\text{s}}}{one-(\varphi \cdot p_{\text{sat}}/p)\cdot (1-R_{\text{southward}}/R_{\text{5}})}}}



avec :






p

sabbatum




{\displaystyle p_{\text{sat}}}




est la pression de vapeur saturante de l’eau dans l’air, et se détermine par exemple avec la formule de Magnus
[réf. nécessaire]
 :






p

sat


=
611,213



exp




(



17,504
3



ϑ




241

,

2









C

+
ϑ





)



{\displaystyle p_{\text{saturday}}=611{,}213\cdot \exp \left({\frac {17{,}5043\cdot \vartheta }{241{,}2\;^{\circ }\mathrm {C} +\vartheta }}\correct)}








ϑ




{\displaystyle \vartheta }




est la température en degrés Celsius. Cette formule est valable pour




ϑ




{\displaystyle \vartheta }




entre
−30
°C
et +70
°C
et donne la pression en pascals.

On peut également utiliser la formule
[réf. nécessaire]
 :






p

sat


=
611,657



exp




(

17,279
nine




(



iv

102

,

99


(
ϑ


+
273

,

15
)



35,719



)


)



{\displaystyle p_{\text{sat}}=611{,}657\cdot \exp \left(17{,}2799-\left({\frac {iv\;102{,}99}{(\vartheta +273{,}15)-35{,}719}}\right)\right)}



D’où, finalement :





ρ


(
φ


,
ϑ


,
p
)
=


1


R

south





(
ϑ


+
273

,

15
)




(

p



230,617



φ





exp




[



17,504
iii



ϑ




241

,

2



+


ϑ





]


)



{\displaystyle \rho (\varphi ,\vartheta ,p)={\frac {1}{R_{\text{s}}\cdot (\vartheta +273{,}15)}}\left(p-230{,}617\cdot \varphi \cdot \exp \left[{\frac {17{,}5043\cdot \vartheta }{241{,}2\,^{+}\vartheta }}\right]\right)}



avec :

Des données plus précises peuvent être trouvées dans les tables thermodynamiques.

Pour minimiser les erreurs de mesure, il est recommandé d’utiliser united nations psychromètre à aspiration pour déterminer l’humidité de l’air, et united nations baromètre à mercure pour déterminer la pression ambiante (la mesure donnée par le baromètre doit être corrigée des écarts dus à la capillarité, à la hauteur du ménisque convexe, à la densité du mercure (qui dépend de la température) et à l’accélération de la pesanteur locale).

Tabular array

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Masse volumique de l’air sec
en fonction de la température à
p

=
1 013,25hPa





ϑ




{\displaystyle \vartheta }




en °C

ρ
en kg/miii




ϑ




{\displaystyle \vartheta }




en °C

ρ
en kg/yard3
−ten 1,341 +xl 1,127
−five i,316 +45 1,110
1,292 +fifty 1,092
+5 1,269 +55 1,076
+ten 1,247 +sixty 1,060
+15 1,225 +65 1,044
+xx ane,204 +70 i,029
+25 1,184 +75 1,014
+thirty 1,164 +fourscore 1,000
+35 ane,146 +85 0,986


Notes et références

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  • (de)
    Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en allemand intitulé
    « Luftdichte »
    (voir la liste des auteurs)
    .

Articles connexes

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  • Air
  • Hygrométrie

Liens externes

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  • Table : masse volumique de 50’air humide en fonction de l’humidité relative et de la température, sur
    thermexcel.com.



Masse D Un Litre D Air

Source: https://fr.wikipedia.org/wiki/Masse_volumique_de_l%27air

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