空気の性質 定義

地球の大気は空気でできています。空気は気体の混合物で、窒素78%、酸素21%に水蒸気、二酸化炭素、アルゴン、その他の成分がわずかに含まれる程度です。 このスライドでは、標準的な一日の海面での静的な条件下での空気の特性の典型的な値を示しています。 空気の圧力と温度は、地球上の場所と季節に左右されることは周知の事実です。 また、気圧や気温は、日ごと、時間ごと、時には悪天候時に分単位で変化します。 このスライドにある数値は、技術者が機械を設計するときに使う平均的な数値にすぎません。 そのため、標準値と呼ばれています。また、すべての状態変数が高度によって変化することが分かっているので、標準値は海抜の高い静的な状態で与えられています。 地球の重力によって大気は地表に張り付いているため、高度が高くなると、密度、圧力、温度(低高度)は下がります。 宇宙の果てでは、密度はほとんどゼロになります。

気体は、一定の速度で運動する多数の分子で構成されており、すべての分子の質量の和が気体の質量に等しくなります。 気体は3次元空間のある体積を占めています。 気体が動いているときは、気体の密度(気体の質量を気体の占める体積で割ったもの)を使うと便利です。気体が動いているときは、気体の密度を使うのが便利で、これは気体の質量を占める体積で割ったものです。814立方メートル/キログラム=422立方フィート/スラッグ

気体の圧力は、気体が及ぼす垂直力をその力が及ぼされる表面積で割ったものに等しい。海面標準値の気圧は

p=101.3キロニュートン/平方メートル=14。7ポンド/平方インチ

気体の温度は、気体の分子の運動エネルギーの尺度である。大気温度Tの海面標準値は

T = 15度C = 59度華氏

気体は表面上に接線(せん断)力を及ぼすことができ、それは固体表面間の摩擦と同様の作用がある。 気体のこの「粘着性」は粘度と呼ばれ、空気抵抗に大きな役割を果たしています。海面における空気粘度の標準値は

mu = 1.73 x 10^-5 ニュートン秒/平方メートル = 3.62 x 10^-7 ポンド秒/平方フィート

気体の密度(比容積)、圧力および温度は状態方程式で互いに関連付けられます。 気体の状態は外的要因によって変化し、気体の反応は熱力学の法則によって予測することができます。

Activities:
Guided Tours

  • Standard Atmosphere Model.熱力学の基礎知識は推進システムの動作を記述するために非常に重要です。

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