كثافة الهواء

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

كثافة الهواء (تعطى الرمز اليوناني رو ρ)، هي الكتلة لكل وحدة حجم من الغلاف الجوي. وهي قيمة هامة ومفيدة في علم الطيران ومجالات أخرى. تقل كثافة الهواء بزيادة الارتفاع فوق سطح البحر (كما يقل أيضا الضغط الجوي. كما أنها تقل مع زيادة الحرارة أو الرطوبة. في منسوب سطح البحر ودرجة حرارة 20 مئوية، للهواء كثافة تعادل 1.2 كجم\م³ تقريبا.

تأثير الحرارة والضغط[عدل]

من الممكن حساب كثافة الهواء الجاف باستخدام قانون الغازات المثالية بوضعه كدالة رياضية في الحرارة والضغط:

\rho = \frac{p}{R_{specific} \cdot T} \,

حيث:

يساوي ثابت الغازات النوعي للهواء الجاف 287.05 جول / كجم * كلفن بنظام الوحدات الدولي (53.35 قدم * رطل قوة بنظام الوحدات الأمريكي)إذن:

  • عند درجة حرارة 20 مئوية و 101.325 كيلو بسكال/ للهواء الجاف كثافة مقدارها 1.2041 كجم/م³.
  • عند درجة حرارة 70 فهرنهايت و14.696 رطل/بوصة²، للهواء الجاف كثافة مقدارها 0.074887 رطل/قدم³.
حيث : 

ضافة بخار الماء إلى الهواء (مما يجعل الهواء رطباً) يقلل من كثافة الهواء على العكس مما قد يبدو منطقيا أنها ستزيد لا تقلل من كثافته. يحدث هذا لأن الكتلة الجزيئية للماء (18) أقل من الكتلة الجزيئية للهواء (حوالي 29). لأي غاز في حرارة وضغط محددين، عدد الجزيئات الموجود ثابت لحجم محدد. ولهذا فإن جزيئات الماء (على هيئة بخار) تدخل في الهواء، يجب أن تختزل جزيئات الهواء بنفس العدد في الحجم المعين بدون زيادة الحرارة أو الضغط، وبالتالي فإن الكتلة لكل وحدة حجم (الكثافة) تقل.

هذه المعلومات بتلخيص و شكرا للمتابع بالقراءة و اذا اردت المزيد قم بابلاغنا

أهمية الحرارة[عدل]

جدول يوضح علاقة الحرارة بسرعة الصوت وكثافة الهواء والمقاومة السمعية

Effect of temperature
الحرارة سرعة الصوت كثافة الهواء المقاومة السمعية
\vartheta بالدرجة مئوية c بالمتر/ث ρ بالكجم/متر³ Z بالنيوتن/متر³
−25 315.8 1.423 449.4
−20 318.9 1.395 444.9
−15 322.1 1.368 440.6
−10 325.2 1.342 436.1
 −5 328.3 1.317 432.0
  0 331.3 1.292 428.4
 +5 334.3 1.269 424.3
+10 337.3 1.247 420.6
+15 340.3 1.225 416.8
+20 343.2 1.204 413.2
+25 346.1 1.184 409.8
+30 349.0 1.164 406.2
+35 351.9 1.146 403.3

المصادر[عدل]