Atmosfera terestră este compusă din aer.Aerul este un amestec de gaze, 78% azot și 21% oxigen cu urme de vapori de apă, dioxid de carbon, argon și diverse alte componente. De obicei modelăm aerul ca un gazuniform (fără variații sau fluctuații) cu proprietăți care sunt mediate din toate componentele individuale.Orice gaz are anumiteproprietăți pe care le putem detecta cu simțurile noastre.Valorile și relațiile dintre proprietăți definesc starea gazului.
În această diapozitivă veți găsi valori tipice ale proprietăților aerului în condiții statice la nivelul mării pentru o zi standard. Suntem cu toții conștienți de faptul că presiunea și temperaturaaerului depind de locul în care vă aflați pe pământ și de acest anotimp al anului. Și, deși în unele anotimpuri este mai cald decât în altele, presiunea și temperatura se schimbă de la o zi la alta, de la o oră la alta, uneori chiar de la un minut la altul în timpul vremii severe. Valorile prezentate pe diapozitiv sunt pur și simplu valori medii folosite de ingineri pentru a proiecta mașini. De aceea se numesc valori standard.Știm, de asemenea, că toate variabilele de stare a gazului se vor modifica în funcție de altitudine, motiv pentru care valorile tipice sunt prezentate la nivelul mării, în condiții statice. Deoarece gravitația Pământului ține atmosfera la suprafață, pe măsură ce altitudinea crește, densitatea aerului, presiunea și temperatura (pentru altitudini mai mici) scad. La marginea spațiului, densitatea este aproape zero. Variația aerului față de standard poate fi foarte importantă, deoarece afectează parametrii de curgere, cum ar fi viteza sunetului.
Un gaz este compus dintr-un număr mare de molecule care se află în mișcare aleatorie constantă.Suma masei tuturormoleculelor este egală cu masa gazului. Un gaz ocupă un anumitvolum în spațiul tridimensional. Pentru o presiune și o temperatură date, volumul depinde direct de cantitatea de gaz.Deoarece masa și volumul sunt direct legate între ele, putem exprima atât masa, cât și volumul printr-o singură variabilă.Atunci când un gaz este în mișcare, este convenabil să folosim densitatea unui gaz, care este masa împărțită la volumul pe care îl ocupă gazul.Valoarea standard la nivelul mării a densității aerului r este
r = 1,229 kilograme/metri cubi = 0,00237 melc/picioare cubice
Când se lucrează cu un gaz static sau nemișcat, este mai convenabil să se folosească volumul specific, care este volumul împărțit la masă.Valoarea standard la nivelul mării a volumului specific v este
v = .814 metri cubi/kilogramă = 422 picioare cubice/slugă
Presiunea unui gaz este egală cuforța perpendiculară exercitată de gaz împărțită la suprafața pe care se exercită forța.Valoarea standard la nivelul mării a presiunii aerului p este
p = 101,3 kilo newtoni/metru pătrat = 14.7 pounds/square inch
Temperatura unui gaz este o măsură a energiei cinetice a moleculelor gazului.Valoarea standard a temperaturii aerului T la nivelul mării este
T = 15 grade C = 59 grade Fahrenheit
Un gaz poate exercita o forță tangențială (de forfecare) asupra unei suprafețe, care acționează ca frecarea între suprafețe solide. Această proprietate „lipicioasă” a gazului se numește vâscozitate și joacă un rol important în tragerea aerodinamică.Valoarea standard la nivelul mării a vâscozității aerului mu este
mu = 1,73 x 10^-5 Newton-secundă/metru pătrat = 3,62 x 10^-7 lire-secundă/pătrat pătrat
Densitatea (volumul specific), presiunea și temperatura unui gaz sunt legate între ele prin ecuația de stare. Starea unui gaz poate fi modificată de procese externe, iar reacția gazului poate fi prezisă cu ajutorul legilor termodinamicii. O înțelegere fundamentală a termodinamicii este foarte importantă în descrierea funcționării sistemelor de propulsie.
Activități:
Vizite ghidate
-
Modelul standard al atmosferei: 
Navigație ..
Pagina de start a Ghidului pentru începători