Как найти вес воздуха
- Масса и вес: понятия, различия и применение
- Как вычислить массу воздуха?
- Как вычислить вес воздуха?
- Учёт температуры и давления в расчётах
- Как измерить давление и температуру воздуха?
- Советы и предупреждения
Масса и вес: понятия, различия и применение
В обыденной жизни значения слов «масса» и «вес» совпадают – например, говорится, что предмет весит 10 килограммов. Однако в науке эти понятия различны. Масса тела - это физическая величина, характеризующая свойства тела, прямо пропорциональная объёму и плотности. Единица измерения - килограмм. Её величина неизменна и на Земле, и в невесомости. Вес тела прямо пропорционален массе тела и ускорению. Воздух, как и любое другое вещество, имеет вес.
Как вычислить массу воздуха?
Для вычисления массы воздуха вам понадобятся следующие инструменты: объём воздуха, плотность воздуха, барометр-анероид, термометр и манометр. Существует понятие Международной стандартной атмосферы, в которой принят нулевой отсчёт. Воздух в этой стандартной атмосфере имеет барометрическое давление 760 мм рт. ст., температуру +15 градусов Цельсия и плотность 1,225 кг/м³. Масса воздуха вычисляется по формуле m=Vρ, где V – объем вещества, м³; ρ – плотность вещества, кг/м³. Плотность воздуха примите равной 1,225 кг/м³. Зная объем воздуха, вы можете найти его массу.
Как вычислить вес воздуха?
Вес тела описывается формулой G=mc, где G – вес тела, измеряется в Ньютонах; m – масса тела, кг; c – ускорение, м/с². Если в условии воздух не двигается и находится в земных условиях, ускорение равно ускорению свободного падения: G=mg. Подставьте в формулу значение массы воздуха и найдите его вес.
Учёт температуры и давления в расчётах
Если температура и плотность воздуха отличаются от принятых значений стандарта, массу заданного объема сухого воздуха можно рассчитать из уравнения состояния идеального газа Менделеева-Клайперона. Для этого необходимо знать молярную массу газа (для воздуха она равна 29*10⁻³ кг/моль), универсальную газовую постоянную (R=8.314472 м²кг с⁻² К⁻¹ моль⁻¹), температуру газа (К) и абсолютное давление (Па).
Как измерить давление и температуру воздуха?
Для расчета массы воздуха требуется знать давление и температуру воздуха. Давление можно измерить с помощью барометра-анероида, а температуру – термометром. Переведите температуру из градусов Цельсия в Кельвины, прибавив к значению температуры 273. Давление переведите из мм рт. ст. в паскали (1 мм рт. ст. = 133,3 Па). Если воздух заключен в сосуд и находится под давлением, избыточное давление измерьте манометром. Сложите величины избыточного и атмосферного давлений, и вы получите значение абсолютного давления: p=pатм+pизб.
Советы и предупреждения
При использовании формулы Менделеева-Клайперона обратите внимание, что она действительна только для сухого воздуха.
Теперь вы знаете, как вычислить массу и вес воздуха, используя соответствующие формулы и инструменты. Эти знания могут быть полезными в различных научных и практических областях, таких как метеорология, аэродинамика и геофизика.
