Zemská atmosféra je tvořena vzduchem.Vzduch je směs plynů, 78 % dusíku a 21 % kyslíku se stopami vodní páry, oxidu uhličitého, argonu a různých dalších složek. Vzduch obvykle modelujeme jako stejnorodý (bez kolísání nebo výkyvů) plyn s vlastnostmi, které jsou zprůměrovány ze všech jednotlivých složek. každý plyn má určité vlastnosti, které můžeme zjistit našimi smysly. hodnoty a vztahy vlastností určují stav plynu.
Na této prezentaci najdete typické hodnoty vlastností vzduchu při statických podmínkách na úrovni moře pro standardní den. Všichni víme, že tlak a teplota vzduchu závisí na poloze na zemi a na ročním období. A zatímco v některých ročních obdobích je tepleji než v jiných, tlak a teplota se mění ze dne na den, z hodiny na hodinu, někdy dokonce z minuty na minutu během nepříznivého počasí. Hodnotypředstavené na snímku jsou pouze průměrné hodnoty, které používají konstruktéři při navrhování strojů. Proto se jim říká standardní hodnoty.Víme také, že všechny proměnné stavu plynu se mění s nadmořskou výškou, proto jsou typické hodnoty uvedeny při statických podmínkách na úrovni moře. Protože gravitace Země drží atmosféru u povrchu, s rostoucí nadmořskou výškou klesá hustota vzduchu, tlak a teplota (pro nižší nadmořské výšky). Na okraji vesmíru je hustota téměř nulová. Odchylka vzduchu od standardu může být velmi důležitá, protože ovlivňuje parametry proudění, například rychlost zvuku.
Plyn se skládá z velkého počtu molekul, které jsou ve stálém, náhodném pohybu. součet hmotností všech molekul se rovná hmotnosti plynu. Plyn zaujímá určitýobjem v trojrozměrném prostoru. Při daném tlaku a teplotě závisí objem přímo na množství plynu. protože hmotnost a objem spolu přímo souvisejí, můžeme hmotnost i objem vyjádřit jedinou veličinou. když se plyn pohybuje, je vhodné použít hustotu plynu, což je hmotnost dělená objemem, který plyn zaujímá.Standardní hodnota hustoty vzduchu r pro hladinu moře je
r = 1,229 kilogramu na metr krychlový = 0,00237 slimáka na metr krychlový
Pokud pracujeme se statickým nebo nepohyblivým plynem, je výhodnější použít měrný objem, což je objem dělený hmotností. standardní hodnota měrného objemu v pro hladinu moře je
v = .814 krychlových metrů/kilogram = 422 krychlových stop/slunce
Tlak plynu se rovná kolmé síle, kterou plyn působí, dělené plochou, na kterou síla působí. standardní hodnota tlaku vzduchu na úrovni hladiny moře p je
p = 101,3 kilowattonů/metr čtvereční = 14 .7 liber na čtvereční palec
Teplota plynu je mírou kinetické energie molekul plynu. standardní hodnota teploty vzduchu T na úrovni hladiny moře je
T = 15 stupňů C = 59 stupňů Fahrenheita
Plyn může působit na povrch tečnou (střižnou) silou, která působí jako tření mezi pevnými povrchy. Tato „lepivá“ vlastnost plynu se nazývá viskozita a hraje velkou roli při aerodynamickém odporu. standardní hodnota viskozity vzduchu mu na úrovni hladiny moře je
mu = 1,73 x 10^-5 Newton-sekunda/metr čtvereční = 3,62 x 10^-7 libra-sekunda/stopa čtvereční
Hustota (měrný objem), tlak a teplota plynu spolu souvisejí prostřednictvím stavové rovnice. Stav plynu lze měnit vnějšímiprocesy a reakci plynu lze předpovědět pomocí zákonů termodynamiky. Základnípochopení termodynamiky je velmi důležité při popisu fungování pohonných systémů.
Aktivity:
Exkurze
-
Standardní model atmosféry: 
Navigace ..
Průvodce pro začátečníky Úvodní stránka