υπό σταθερή θερµοκρασία υπό σταθερή πίεση υπό σταθερή πίεση και θερµοκρασία Αριθµός Avogadro: Α= x µόρια ανά γραµµοµόριο R A = V V n

Transcript

1 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-1 τµοσφιικός ές: σχεδόν ιδνικό έιο Αέιο πο ποτελείτι πό όµοι µόι σχεδόν µηδενικού µεγέθος κι όγκο, µετξύ των οποίων δεν εξσκούντι δνάµεις κι τ οποί φίστντι ελστικές κούσεις. Η εσωτεική ενέγει το ιδνικού είο εξτάτι µόνον πό τη θεµοκσί το. (γι χµηλές πιέσεις-ψηλές θεµοκσίες Νόµος oyle: σµπιεστότητ είων Νόµος Charles: Νόµος vogaro: 1 πό στθεή θεµοκσί πό στθεή πίεση πό στθεή πίεση κι θεµοκσί Αιθµός vogaro: Α x µόι νά γµµοµόιο ΝΟΜΟΣ Ι ΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ - ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ όπο: /η µοική σγκέντωση το είο (ιθµός µοίων νά µονάδ όγκο k / x J/K η στθεά το oltza 8314 J/ole K ισχύει γι µόι µη µηδενικού µεγέθος κι µε ενδοµοικές δνάµεις µέτο ενδοµοικών δνάµεων ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ va er Waals k όγκος ενός ole γι,b0: P ΑΠΟΚΛΙΣΗ ΑΠΌ ΤΟ ΝΟΜΟ ΤΕΛΕΙΩΝ ΑΕΡΙΩΝ οξηόςτµοσφ. ές σε SP σµπειφέετι ως ιδνικό έιο σε ποσέγγιση <0.2%

2 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-2 Γι έν έιο σσττικό q ενός είο µείγµτος : ολική πίεση είο µείγµτος (έ Ισχύει: q k Νόµος µεικών πιέσεων q k ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΞΗΡΟΥ ΑΕΡΑ q q q πκνότητ ξηού έ όπο: πίεση τµοσφ. έ 1.28 Kg/ 3 σε SP q k (Dalto: Ατµοσφ. Αές> µείγµ: ξηού έ δτµών µοικό βάος ξηού έ στθεά ξηού έ: b.kg -1.K -1, ή c 3 b.g -1.K J Kg -1 K -1 µοικό βάος ξηού έ: (π.χ. έ πίεση ξηού τµοσφ. έ πίεση δτµών µοική πκνότητ ξηού έ g ol -1 στθεά ξηού έ µοική σγκέντωση σσττικού q µεική πίεση σσττικού q µοική σγκέντωση έ (µείγµτος όλ τ έι εκτός των δτµών ( k ( (ογκοµετικός στθµικός µέσος µοικών βών Ο 2, Ν 2, r, C0 2, κ.λ.π.

3 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-3 k στθεά δτµών: b.kg -1.K -1, ή 4614,0 c 3 b.g -1.K J Kg -1 K -1 ε ε όπο: µποούµενγάψοµε την κτσττική εξίσωση γι τος δτµούς: όπο: πκνότητ δτµών έως κι 0.05 Kg/ 3 (πολύ µικότεη πό τή το ξηού έ ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ Υ ΡΑΤΜΩΝ µοικό βάος δτµών στθεά δτµών (σντήσει της στθεάς το ξηού έ

4 Ανλογί µίγµτος κτά µάζ: ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-4 εκφάζετι µε διάφοος τόπος Μοική σγκέντωση: πόλτη ποσότητ Σγκέντωση µοική Αείο σγκέντωση Ανλογί µίγµτος κτ όγκο: χ q q / q / q / ω q q / ( q q /( ( q q /( ( q q /( πολλπλσιάζοντς µε 10 6 µέη νά εκτοµµύι κτά όγκο arts er illio by volue χ q σε v πίεση ιθµός oles ω q σε σχετικές ποσότητες (ως πος τον ξηό έ ( q /. χ q µέη νά εκτοµµύι κτά µάζ arts er illio by ass Ανλογί µίγµτος µάζς δτµών: ε ω ε εχ Ανλογί µίγµτος όγκο δτµών Ισχύει: Ειδική γσί δτµών: q ω q ε a ε Σχέση ειδικής γσίς κι νλογίς µίγµτος µάζς γι δτµούς Ισχύει: q ω ( <<

5 ΥΓΡΟΣ ΑΕΡΑΣ Κτσττική Εξίσωση (Υγού Αέ: µεντικτάστση: ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-5 a a ( ε / ε / / ω 1/ε / ω / ε ω µποεί ν γφεί: v ω / ε όπο: ( 0.608ω ω στθεά γού έ ω εικονική / ε κι: v ( ω ω θεµοκσί είνι η θεµοκσί δείγµτος ξηού έ µε ίδι πκνότητ κι πίεση µε ένδείγµ γού έ θεµοκσίς Τ Γι ξηό κι γό έ ίδις θεµοκσίς κι πίεσης Υγός ές: Ξηός ές: (ίδις θεµοκσίς κι πίεσης ( 0.608ω γι γιξηό ξηόκι κιγό γόέ ίδις ίδιςθεµοκσίς κι κιπίεσης ΙΣΧΥΕΙ > virtual teerature v > <

6 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-6 ( ω ( ω ( ω Ά: ( ω < ΕΠΙ ΡΑΣΗ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ ΣΤΗΝ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ (... πκτή, είνι όµως µικότεη πό την ντίστοιχη επίδση της πίεσης κι της θεµοκσίς δηλ. το µοικό βάος το γού έ είνι µικότεο πό εκείνο το ξηού έ (ο γός ές είνι πιο ελφύς ή λιγότεο πκνός πό τον ξηό, ewto, Otics, 1717 ιάφοες επιδάσεις, π.χ. (i τχύτητ µπάλς το baseball (µεγλύτεη σε ιότεο έ-µεγάλο ψόµετο (ii πόδοση εοσκφών κ.λ.π. (π.χ. τοκινήτων (κλύτεη σε πκνότεο έ liftig force, roeller thrust

7 Υ ΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-1 µετβολή της πίεσης µε το ύψος Υ ΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ: z z g a 9.81 /s σε µι δοσττική τµόσφι: Ισοοπί µετξύ: i δύνµης βοβθµίδς ii δύνµης βάος ο τµοσφιικός ές δεν έχει κτκόφη επιτάχνση σωστή πόθεση πάνω πό µεγάλες επίπεδες πειοχές δεν ισχύει επάνω πό µικές πειοχές (µεδιάµετο <2-3k ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΠΙΕΣΗΣ ΣE ΕΝΑ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΟ ΥΨΟΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ,1 z 1 a z z z a,1 a,0 1 0 a,0 g πειοχές µε νάγλφο νέφη (π.χ. Cb,0 z 0 π.χ. επιφάνει θάλσσς ή έδφος Εάν γνωίζοµε:,0, z 1, z 0 κι το ποφίλ της πκνότητς ( ήτηςθεµοκσίς (Τ, τότε µποούµε ν πολογίσοµετηνπίεσησεκάθετµοσφ. στώµ

8 Υ ΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-2 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΥΨΟYΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ Γι τπική ξηή τµόσφι, στη στάθµη της θάλσσς s, a as, Η πίεση σε έν σγκεκιµένο επίπεδο (ύψος της τµόσφις µετάτι µενεοειδές(χωίς γό βόµετο Στη σνέχει, ηπίεσηχησιµοποιείτι γι την εκτίµηση το ύψος κάτω πό τπικές τµοσφιικές σνθήκες Κτόπιν, εφµόζοντι πάγοντες διόθωσης γι ν πολογιστεί η διοθωµένη τιµή το ύψος z g z επιφνεική πίεση κι θεµοκσί (στη στάθµη της θάλσσς 1 s, b as, 288K Γs 6.5K K Θεµοβθµίδ z τπικές τµοσφιικές σνθήκες ελεύθεης τοπόσφις g Γ z,s s g, OMΩΣ: OMΩΣ: γι γιπγµτική πγµτικήτµόσφι, τµόσφι, οι οιτιµές τιµέςεπιφ. πίεσηςεπιφεπιφ. θεµοκσίς-θεµοβθµίδς είνι είνιδιφοετικές διφοετικέςπό πό πίεσης- εκείνες εκείνεςτης τηςτπικής τπικήςτµόσφις ΙΟΡΘΩΣΕΙΣ asγsz l( l( Γ s, s as, z, s Γ s 1 Υπολογισµός ύψος µε χήση νεοειδούς βοµέτο γι τπική τµόσφι ΟΜΩΣ: χειάζετι διόθωση γι πγµτικές σνθήκες (π.χ. εφµογή σε εοπλάν µε χήσηεµπειικών τύπων Πεισσότεο κιβής πολογισµός ύψος πτήσης µε τη χήση raars, s ποσδιοίζετι µε νεοειδές βόµετο Γ / g s

9 Υ ΡΟΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ-3 Υπολογισµός πίεσης µε τη χήση ψοµετικής κλίµκς (κλίµκς ύψος Γι γό έ: 1 M v v v v β β v M k k µέση µάζ ενός µοίο το έ εικονική θεµοκσί γού έ z g είνι το ύψος πάνω πό µι στάθµηνφοάς στο οποίο η πίεση ελττώνετι στο 1/e της τιµής της στη στάθµη νφοάς γι ισόθεµη τµόσφι z H όπο: M g z z k H H v k v Ύψος Κλίµκς Mg λλάζει µε το ύψος (λόγω Τ Γι Ηz: τελική χική e 290 K, H K, H 6000 εκτίµηση πίεσης σε κάποιο ύψος εφόσον γνωίζοµε τηνπίεσησεένκτώτεούψος ( zzνϕ / H z z,, νϕ e H 0 e τµοσφ. στώµ z0, 0