Quelle Est La Masse D’un Litre D’air

Quelle 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/grandthree). 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 (1,225kg/miii

à
15
°C) et décroît avec l’distance.


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

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Pression et masse volumique moyennes de fifty’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 fifty’distance, la pression et la masse volumique de fifty’air diminueraient de la même manière avec fifty’altitude, d’après la formule de nivellement barométrique :





p
(

h

one


)
=
p
(

h




)

e







Δ


h


h

s








{\displaystyle p(h_{1})=p(h_{0})e^{-{\frac {\Delta h}{h_{s}}}}}




avec





h

s


=



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 50’air, qui devraient diminuer de moitié tous les cinq mille mètres, n’est pas tout à fait exacte, mais constitue une bonne approximation.

  • ninety % de l’atmosphère est située en dessous de xxkm
    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/yard3)

avec :

  • P, la pression de l’air (Pa) ;
  • M, la masse molaire de l’air (kg/mol) ;
  • R, la constante universelle des gaz parfaits (8,3144621 J·K-i·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
=
1 013,25mbar
=
1 013,25hPa :

  • pour
    T

    =
    273,15K
    (
    °C) :
    ρ

    =
    i,292kg/m3
     ;
  • pour
    T
    15
    =
    288,15K
    (fifteen
    °C), température de l’atmosphère ISA :
    ρ
    xv
    =
    1,225kg/chiliad3
     ;
  • pour
    T
    twenty
    =
    293,15K
    (20
    °C) :
    ρ
    20
    =
    1,204kg/miii
     ;
  • pour
    T
    25
    =
    298,15K
    (25
    °C) :
    ρ
    25
    =
    ane,184kg/mthree
    .

Ceci est généralisé en :




ρ


=
one
,
292






273
,
xv

T





{\displaystyle \rho =one,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 50’humidité de l’air, machine cette dernière modifie la constante spécifique de l’air





R

h




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



. La masse volumique de l’air humide s’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

due south



i



(
φ






p

sat



/

p
)



(
1




R

s



/


R

v


)





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



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

saturday


=
611,213



exp




(



17,504
3



ϑ




241

,

2









C

+
ϑ





)



{\displaystyle p_{\text{sabbatum}}=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 cascade




ϑ




{\displaystyle \vartheta }




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

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






p

saturday


=
611,657



exp




(

17,279
nine




(



4

102

,

99


(
ϑ


+
273

,

15
)



35,719



)


)



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



D’où, finalement :





ρ


(
φ


,
ϑ


,
p
)
=


one


R

s





(
ϑ


+
273

,

15
)




(

p



230,617



φ





exp




[



17,504
3



ϑ




241

,

2



+


ϑ





]


)



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




ϑ




{\displaystyle \vartheta }




en °C

ρ
en kg/m3
−10 1,341 +forty ane,127
−v 1,316 +45 1,110
1,292 +50 i,092
+v one,269 +55 1,076
+x 1,247 +60 1,060
+15 one,225 +65 1,044
+twenty i,204 +70 ane,029
+25 1,184 +75 i,014
+thirty one,164 +80 i,000
+35 1,146 +85 0,986


Notes et références

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  • (de)
    Cet commodity est partiellement ou en totalité issu de fifty’commodity 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 l’air humide en fonction de l’humidité relative et de la température, sur
    thermexcel.com.



Quelle Est La Masse D’un Litre D’air

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

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