Quel Est La Masse D’un Litre D’air

Quel Est La Masse D’un Litre D’air

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La
masse volumique de l’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/one thousand3). 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 50’air est plus importante au niveau de la mer (one,225kg/10003

à
15
°C) et décroît avec l’altitude.


Variation de la masse volumique avec l’distance et la température

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Pression et masse volumique moyennes de 50’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 l’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 fifty’altitude, d’après la formule de nivellement barométrique :





p
(

h

ane


)
=
p
(

h




)

e







Δ


h


h

southward








{\displaystyle p(h_{1})=p(h_{0})due east^{-{\frac {\Delta h}{h_{southward}}}}}




avec





h

s


=



R
T


Grand
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 fifty’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 fifty’atmosphère est située en dessous de 10km
    d’distance.
  • 50 % de 50’atmosphère est située en dessous de fivekm
    d’altitude.


Masse volumique de l’air sec

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D’après la loi des gaz parfaits, la masse volumique de 50’air south’écrit :





ρ


=



P
K


R
T





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





(kg/miii)

avec :

  • P, la pression de l’air (Pa) ;
  • M, la masse molaire de 50’air (kg/mol) ;
  • R, la constante universelle des gaz parfaits (eight,3144621 J·K-one·mol-ane) ;
  • T, la température (1000).

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

=
101 325Pa
=
i 013,25mbar
=
1 013,25hPa :

  • pour
    T

    =
    273,15K
    (
    °C) :
    ρ

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

Ceci est généralisé en :




ρ


=
1
,
292






273
,
15

T





{\displaystyle \rho =i,292\cdot {\frac {273,xv}{T}}\quad }




avec
T
en Chiliad.


Masse volumique de l’air humide

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





R

h




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



. La masse volumique de l’air humide due south’écrit :




ρ


=


p


R

h


T





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



.

La constante spécifique de 50’air humide s’écrit :





R

h


=



R

s



one



(
φ






p

sat



/

p
)



(
i




R

south



/


R

5


)





{\displaystyle R_{\text{h}}={\frac {R_{\text{south}}}{1-(\varphi \cdot p_{\text{sat}}/p)\cdot (ane-R_{\text{south}}/R_{\text{v}})}}}



avec :






p

sabbatum




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




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






p

sabbatum


=
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 }}\right)}








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
9




(



iv

102

,

99


(
ϑ


+
273

,

15
)



35,719



)


)



{\displaystyle p_{\text{sat}}=611{,}657\cdot \exp \left(17{,}2799-\left({\frac {4\;102{,}99}{(\vartheta +273{,}15)-35{,}719}}\correct)\right)}



D’où, finalement :





ρ


(
φ


,
ϑ


,
p
)
=


1


R

s





(
ϑ


+
273

,

15
)




(

p



230,617



φ





exp




[



17,504
three



ϑ




241

,

2



+


ϑ





]


)



{\displaystyle \rho (\varphi ,\vartheta ,p)={\frac {1}{R_{\text{due south}}\cdot (\vartheta +273{,}fifteen)}}\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 un psychromètre à aspiration cascade déterminer l’humidité de l’air, et un 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).

Table

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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/m3




ϑ




{\displaystyle \vartheta }




en °C

ρ
en kg/10003
−10 i,341 +40 one,127
−v one,316 +45 1,110
one,292 +fifty 1,092
+5 ane,269 +55 i,076
+10 1,247 +60 i,060
+15 1,225 +65 ane,044
+20 1,204 +70 1,029
+25 1,184 +75 1,014
+30 1,164 +fourscore 1,000
+35 1,146 +85 0,986


Notes et références

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

Manufactures connexes

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  • Air
  • Hygrométrie

Liens externes

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



Quel Est La Masse D’un Litre D’air

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

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