A Föld légköre levegőből áll.A levegő gázok keveréke, 78% nitrogén és 21% oxigén, nyomokban vízgőzzel, szén-dioxiddal, argonnal és különböző más összetevőkkel. A levegőt általában egyenletes (nem változó vagy ingadozó) gázként modellezzük, amelynek tulajdonságai az egyes összetevőkből átlagoltak.Minden gáznak vannak bizonyos tulajdonságai, amelyeket érzékszerveinkkel érzékelhetünk.A tulajdonságok értékei és összefüggései határozzák meg a gáz állapotát.
A dián a levegő tulajdonságainak tipikus értékeit találod a tengerszint feletti statikus körülmények között, egy átlagos napon. Mindannyian tudjuk, hogy a levegő nyomása és hőmérséklete függ a földi helyzettől és az év ezen időszakától. És bár egyes évszakokban melegebb van, mint más évszakokban, a légnyomás és a hőmérséklet napról napra, óráról órára, sőt néha még percről percre is változik zord időjárás esetén. A dián bemutatott értékek egyszerűen átlagértékek, amelyeket a mérnökök a gépek tervezésénél használnak. Ezért nevezik őket szabványértékeknek.Azt is tudjuk, hogy az összes gázállapot-változó a tengerszint feletti magassággal változik, ezért a tipikus értékeket tengerszint feletti, statikus körülmények között adják meg. Mivel a Föld gravitációja a felszínhez tartja a légkört, a magasság növekedésével a levegő sűrűsége, nyomása és hőmérséklete (alacsonyabb magasságok esetén) csökken. Az űr peremén a sűrűség majdnem nulla. A levegőnek a standardtól való eltérése nagyon fontos lehet, mivel hatással van az áramlási paraméterekre, például a hangsebességre.
A gáz nagyszámú molekulából áll, amelyek állandó, véletlenszerű mozgásban vannak.Az összes molekula tömegének összege megegyezik a gáz tömegével. A gáz a háromdimenziós térben egy bizonyos térfogatot foglal el. Adott nyomás és hőmérséklet esetén a térfogat közvetlenül a gáz mennyiségétől függ.Mivel a tömeg és a térfogat közvetlen kapcsolatban van egymással, a tömeget és a térfogatot egyetlen változóval fejezhetjük ki.Amikor egy gáz mozog, célszerű a gáz sűrűségét használni,amely a tömeg osztva a gáz által elfoglalt térfogattal.A levegő sűrűségének r tengerszint feletti szabványértéke
r = 1,229 kilogramm/köbméter = .00237 golyó/köbláb
Amikor statikus vagy mozdulatlan gázzal dolgozunk, kényelmesebb a fajlagos térfogatot használni, ami a térfogat osztva a tömeggel.A fajlagos térfogat v tengerszint feletti szabványértéke
v = .814 köbméter/kilogramm = 422 köbláb/csiga
A gáz nyomása egyenlő a gáz által kifejtett merőleges erő osztva a felület területével, amelyre az erőt kifejtik.A légnyomás p tengerszint feletti szabványértéke
p = 101,3 kilo Newton/négyzetméter = 14 .7 font/négyzethüvelyk
A gáz hőmérséklete a gáz molekuláinak mozgási energiáját méri.A levegő hőmérsékletének T tengerszint feletti szabványértéke
T = 15 C = 59 Fahrenheit fok
A gáz érintőleges (nyíró) erőt fejthet ki egy felületre, amely úgy hat, mint a szilárd felületek közötti súrlódás. A gáznak ezt a “ragadós” tulajdonságát viszkozitásnak nevezik, és nagy szerepet játszik az aerodinamikai súrlódásban.A levegő mu viszkozitásának tengerszint feletti szabványértéke
mu = 1,73 x 10^-5 newtonmásodperc/négyzetméter = 3,62 x 10^-7 fontmásodperc/négyzetláb
A gáz sűrűsége (fajlagos térfogata), nyomása és hőmérséklete az állapotegyenleten keresztül függ össze egymással. A gáz állapota külső folyamatok által megváltoztatható, és a gáz reakciója a termodinamikai törvények segítségével megjósolható. A termodinamika alapvető megértése nagyon fontos a meghajtási rendszerek működésének leírásában.
Tevékenységek:
Vezetett túrák
-
Standard légköri modell: 
Navigáció ..
A kezdők útmutatója kezdőlapja