空气物理性质与压力
大气的基本物理性质
⼤⽓的基本物理性质⼤⽓的基本物理性质时间:2013-10-17 11:09 来源:未知作者:地理教师责任编辑:地理教师--------第三节⼤⽓的基本物理性质⼀、主要的⽓象要素定性或定量描述⼤⽓物理现象和⼤⽓状态特征的物理量（meteorological elements）。
它们包括太阳辐射、温度、湿度、⽓压、云、降⽔、蒸发、能见度和各种天⽓现象等。
其中以温度、⽓压、湿度和风最为重要。
⽓象要素表征着⼤⽓的宏观物理状态，是⼤⽓科学研究的基础。
（⼀）⽓压1．⽓压的定义⼤⽓压强的简称，从观测⾼度到⼤⽓上界，单位⾯积上垂直空⽓柱的重量。
⽓压常⽤的单位是百帕（hpa）,或以⽔银柱⾼度的毫⽶（mm）数、厘⽶（cm）数表⽰。
⼀个标准⼤⽓压：国际上规定，温度为0℃，纬度为45°的海平⾯上，760mm⽔银所具有的压强称为⼀个标准⼤⽓压。
2．⽓压单位的换算在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa）。
1帕斯卡＝1⽜顿/平⽅⽶，所以，1个标准⼤⽓压＝101325N/m2＝101325Pa ＝1013.25hpa≈1000hpa⽓象学上以前曾⽤毫巴作为⽓压的单位，1mb＝1000达因/平⽅厘⽶，因1帕斯卡＝10达因/平⽅厘⽶，所以1mb＝100帕斯卡＝1百帕（hpa）,1⽜顿＝105达因。
1mb＝1hpa⼀个标准⼤⽓压＝760mmHg＝1000hpa 1mmHg＝4/3hpa可以由式mg/4лR2容易地计算出地球表⾯的平均⽓压。
式中的m为⼤⽓的总质量5.13×1018kg，g为平均重⼒加速度9.8m/s2，R为地球的平均半径，地球表⾯上的平均⽓压为：105pa＝1000 mb＝1000hpa（⼆）湿度1．湿度的定义表⽰物体潮湿程度的物理量。
表⽰空⽓潮湿程度的物理量称为空⽓湿度。
2．湿度的表⽰⽅法⑴⽔汽压（e）⼤⽓中⽔汽所产⽣的分压强称为⽔汽压。
和⼤⽓压强⼀样，⽔汽压也⽤mmHg为单位，在国际单位制中也采⽤帕斯卡为单位。
空气动力学基本概念
如果过程不可逆，则熵值必增加，Δs >0。 等熵关系式 ：
p2
k 2
p1
k 1
k又称为等熵指数
1.4 描述流体运动的两种方法
流体运动的描述
流场：充满着运动流体的空间 流动参数：用以表示流体运动特征的物理量
描述流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法
拉格朗日法：流体质点 欧拉法：流场中的空间点
V2 ~ 2 Ma 2 a
马赫数M是研究高速流动的重要参数，是划分高速流 动类型的标准：
M<1，即气流速度小于当地声速时，为亚声速气流；
M>1，即气流速度大于当地声速时，为超声速气流；
M＝1时，气流速度等于当地声速；
一般又将M=0.8～1.2的气流称作跨声速气流。
1.3 热力学中的基本定律
定常流场、非定常流场
v x v x v x v x v v v dv vx v x dx y v dy v x dzz ax x y t x x x z dt t x dt y dt z dt vx v ( x, y , z , t )v x v v v y dv v v v v yy y dx y y y y dy y dz ay v xv v ay v ( x, v z y y , z , t ) dt t x dt y dt y y t x y z dt z dvz v z v z dx v z dy v z dz ( , z , t ) vx v v z a z v zv v z, y z z z az v dt v tx x dt y dt z v dtz y t x y z ax
第二节 空气的物理性质
第二节 空气的物理性质、气体状态方程及流动规律一、空气的组成成份及空气的物理性质1.空气的组成成份大气中的空气主要是由氮、氧、氩、二氧化碳，水蒸气以及其它一些气体等若干种气体混合组成的。
含有水蒸气的空气为湿空气。
大气中的空气基本上都是湿空气。
而把不含有水蒸气的空气称为干空气。
在距地面20 km 以内，空气组成几乎相同。
在基准状态（0℃，绝对压力为101325 Pa ，相对湿度为0）下地面附近的干空气的组成见表11－1。
空气中氮气所占比例最大，由于氮气的化学性质不活泼，具有稳定性，不会自燃，所以空气作为工作介质可以用在易燃、易爆场所。
2.空气的密度单位体积空气的质量，称为空气的密度ρ（kg/m 3），其公式为ρ ＝m / V （11－1）式中 ρ — 空气密度；m — 空气的质量（kg ）；V — 空气的体积（m 3）。
气体密度与气体压力和温度有关，压力增加，密度增加，而温度上升，密度减少。
在基准状态下，干空气的密度为 1.293 kg/m 3，在温度 t （℃）、压力（MPa ）下的干空气的密度可用下式计算（11－2） 式中 ρ0 — 基准状态下的干空气密度；p — 绝对压力（MPa ）；ρ — 干空气的密度；t — 温度（℃），其中（273＋t ）为绝对温度（K ）。
对于湿空气的密度可用下式计算（11－3）式中 ρ' — 湿空气的密度；p — 湿空气的全压力（MPa ）；φ — 空气的相对湿度（％）；p b — 温度为t ℃时饱和空气中水蒸气的分压力（MPa ）。
3.空气的粘性空气在流动过程中产生的内摩擦阻力的性质叫做空气的粘性，用粘度表示其大小。
空气的粘度受压力的影响很小，一般可忽略不计。
随温度的升高，空气分子热运动加剧，因此，空气的粘度随温度的升高而略有增加。
粘度随温度的变化关系见表11－2。
气体与液体和固体相比具有明显的压缩性和膨胀性。
空气的体积较易随压力和温度的变化而变化。
例如，对于大气压下的气体等温压缩，压力增大0.1 MPa ，体积减小一半。
气体知识点总结
气体知识点总结一、气体的性质1. 无固定形状和体积：气体不像固体和液体一样有固定的形状和体积，它会充满容器的所有空间。
2. 可压缩性：气体是可以被压缩的，当气体受到外部压力时，其体积会减小。
3. 气体的弹性：气体分子之间存在着弹性碰撞，当气体受到外部压力时，能够产生反作用力。
4. 气体的扩散性：气体分子具有很高的速度，它们不断地进行无规则的运动并向四周扩散。
5. 气体的密度：气体分子的密度很小，因此气体通常比固体和液体更轻。
6. 充分混合性：不同种类的气体在一定条件下可以充分混合，在这种情况下它们不会相互阻挡。
7. 物理性质：气体具有物理性质，例如气体的颜色、味道、透明度等，这些性质可以通过物理手段进行测定和实验。
二、气体的运动规律1. 理想气体状态方程：理想气体状态方程描述了气体温度、压力、体积之间的关系，它的数学表达式为：PV = nRT，其中P是气体的压力，V是气体的体积，n是气体的摩尔数，R是气体常数，T是气体的温度。
2. 理想气体的行为：理想气体是指气体分子之间没有相互作用力的气体。
在低密度、高温、大体积的情况下，气体的行为可以近似地被理想气体状态方程描述。
3. 气体的压强：气体的压强是指气体对单位面积的压力，它可以通过气体分子的碰撞力来解释。
气体的压强与温度和体积成正比，与摩尔数成正比。
4. 气体扩散速率：气体分子在空气中不断进行运动，并与周围分子发生碰撞，这种运动导致了气体的扩散。
气体分子的扩散速率与分子的质量、温度、压力等因素有关。
5. 气体的携带量：气体的携带量是指特定体积的气体中所含有的特定物质的质量。
气体的携带量受到气体本身的性质和环境条件的影响。
三、气体的应用1. 工业生产：气体在工业生产中有广泛的应用，如氧气、氮气、氢气等的制备，以及食品生产、化工生产等领域。
2. 医疗卫生：医用气体如氧气、氧气混合气体等用于医疗卫生领域，包括手术室、急救中心等。
3. 航空航天：气体在航空航天领域有重要的应用，包括火箭推进剂、航空燃料等。
空气密度与压力的关系
空气密度与压力的关系
空气密度与压力的关系是一个重要的物理现象，对于我们的日常生活和工程实践都有着重要的影响。
空气密度是指单位体积空气中所包含的空气质量的大小，通常用千克每立方米表示；而压力则是单位面积上受到的力的大小，通常用帕斯卡表示。
在大气中，空气密度和压力之间存在着密切的关系，下面我们来详细探讨一下这种关系。
首先我们来看一下空气密度与压力之间的基本规律。
根据物理学原理，空气密度与压力成正比，也就是说，压力越大，空气密度也会随之增加；反之，压力越小，空气密度也会相应减小。
这是因为在相同温度下，压力增加会使分子之间的平均距离减小，从而导致单位体积内包含的分子数量增加，进而增加了空气的密度。
因此，我们可以得出结论：在其他条件不变的情况下，空气的密度与压力呈正比关系。
空气密度与压力还与温度密切相关。
根据气体状态方程可以得知，在恒定体积下，气体的压力与温度成正比；而在恒定压力下，气体的体积与温度成正比。
因此，在不考虑其他因素的情况下，我们可以认为空气密度与温度成正比。
这也就意味着，当温度升高时，空气密度会随之增加；当温度降低时，空气密度会相应降低。
所以，空气密度与压力之间的关系是一个复杂而又微妙的系统。
在大气中，空气密度和压力的变化对于气候变化、风力发电等方面
都有着重要的影响。
例如，在高海拔地区，由于气压较低，空气密度也较小，这就导致了气温较低、氧气稀薄等情况。
而在低海拔地区，气压较高，空气密度也较大，气温较高、氧气丰富。
这种变化对于人类的生存和工作都有着重要的影响，需要我们加以重视。
气体的物理性质与化学性质
气体的物理性质与化学性质气体是一种物态，具有一些独特的物理性质和化学性质。
本文将探讨气体的物理性质和化学性质，并进一步了解它们的应用和重要性。
一、物理性质1. 压力：气体分子与容器壁碰撞产生的作用力。
根据理想气体定律，压力与气体的体积和温度成正比。
这一性质解释了为什么气体能够充满整个容器。
2. 体积：气体没有固定的形状和体积，可以根据所处环境自由扩散。
气体的体积受温度和压力的影响，根据查理定律和波义耳定律，气体的体积与温度成正比，与压力成反比。
3. 温度：气体的温度是由其分子热运动的速度和能量所决定的。
提高温度将增加气体分子的动能，使其更具活跃性。
4. 密度：气体的密度相对较低，由于分子之间较大的间距。
气体的密度与温度和压力相关，通常在高温、高压下气体的密度较大。
二、化学性质1. 反应性：气体在化学反应中具有高反应性。
气体分子之间的间距较大，分子能够容易地相互碰撞和发生反应。
例如，氧气和燃料在高温条件下能够迅速燃烧。
2. 溶解性：气体能够溶解在液体中，这对许多生物和工业过程至关重要。
溶解性取决于气体分子的相互作用力和溶液中的温度、压力等因素。
3. 氧化性：气体中的氧气对于许多物质具有氧化性。
氧气能够接受电子并与其他物质发生反应，如氧化金属、燃烧等。
4. 酸碱性：气体中的一些成分可以表现出酸性或碱性。
例如，二氧化硫和氮氧化物是大气污染物，会导致酸雨的形成。
三、应用和重要性1. 气体的物理性质和化学性质使其在许多领域具有广泛的应用。
例如，氧气是维持生命所必需的气体，在医疗和急救领域中被广泛使用。
2. 气体分析是化学和环境科学领域的重要技术。
通过研究气体的物理性质和化学性质，我们可以了解大气中的污染物、空气质量等，并采取相应的措施保护环境。
3. 气体的化学性质也与工业生产密切相关。
许多工艺过程需要气体的参与，例如氧化反应、气体的分离和纯化等。
4. 气体的物理性质和化学性质对于天体物理学的研究也至关重要。
空气的知识点总结
空气的知识点总结1. 空气的组成空气主要由氮气、氧气、二氧化碳和一些稀有气体组成。
其中，氮气占空气的78%，氧气占21%，二氧化碳和其他气体占1%。
2. 空气的物理性质空气是一种无色、无味、无臭的气体，具有一定的压力和重量。
在标准大气压下，空气的密度约为1.29千克/立方米。
3. 空气的化学性质空气中的氮气和氧气对生物和地球环境具有重要影响。
氮气是生物体生长和生存的重要元素，而氧气则是维持生物生命活动所必需的气体。
此外，空气中的二氧化碳也对地球的大气稳定和气候变化起着重要作用。
4. 空气的净化由于人类活动和工业生产的影响，空气中的污染物质如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、颗粒物等大量排放，导致空气质量下降，对人类健康和生态环境造成严重影响。
因此，空气净化变得至关重要，通过使用净化设备和降低排放，可以改善空气质量。
5. 空气的动力学空气是地球上大气圈中的气体，可以随着地球的自转和公转而流动，形成风和气候。
在地球表面，不同地区的气温、压力和湿度差异导致大气气流的形成，形成了各种气候类型。
6. 空气与生物空气对于地球上的生物是至关重要的。
氧气是动物呼吸的气体，可以参与有机物的代谢和能量的产生。
植物则通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，参与空气中的气体循环。
7. 空气污染及防治随着城市化和工业化的发展，空气污染成为了一个严重的环境问题。
工业废气、机动车尾气、生活垃圾焚烧等都是空气污染的主要来源。
对于空气污染，可以通过控制排放、减少化石燃料的使用、加强环境监测和建立环保法规等方式进行防治。
8. 空气的利用空气的利用包括两个方面，一方面是生活中的呼吸，另一方面是工业生产和科学研究。
空气经过净化和压缩可以被用于工业领域的气体分离、制冷、灌装等方面。
9. 空气的保护保护空气环境是全社会的责任，可以通过加强环保教育、推广清洁能源、加强环境法律的执行等方式实现空气环境的保护。
总之，空气对于地球生态系统和人类的生存是至关重要的。
空气动力学基础知识
3、中间层
中间层是在平流层之上，其顶端离地面的高度 大约为80～100公里。 中间层的特点： 1）随着高度的增加，空气的温度先升后降 中间层的气温，当高度增加到45公里时，由35 公里时的－56.5℃增加到40℃左右，再随着高度的 增加，到80公里时，温度降低到－65.5℃以下。 2）有大量臭氧存在。 3）有水平方向的风，且风速相当大。 4）空气质量很少，只占整个大气的三千分之一。 这层空气不利于飞机飞行，只有探空气球飞行。
四、国际标准大气（表）
飞机的飞行性能与大气状态(温度、气压、 密度等)密切相关，而大气状态是瞬息多变的， 为了便于比较飞机的飞行性能，就必须以一定 的大气状态作为衡量标准。国际航空协会组织 参照中纬度地区(北纬35º ～60º 之间)大气状态的 平均值，订出了大气的状态数值，作为计算和 试验飞行器的统一标准，以便于对飞机、发动 机和其他飞行器的试飞结果和计算结果加以比 较。处于这种状态下的大气，我们叫国际标准 大气。
2、空气的压缩性
一定质量的空气，当压力或温度改变时， 引起空气密度变化的性质，叫做空气的压缩性。 影响空气压缩性的主要因素： 1）气流的流动速度（v）。气流的流动速 度越大，空气密度的变化显著增大（或密度减 小的越多），空气易压缩（或空气的压缩性增 大）。 2） 空气的温度（t）。空气的温度越高， 空气的密度变化越小（或密度减小的越少） ， 空气不易压缩（或空气的压缩性减小）。
4）有云、雨、雾、雪等天气现象 地球表面的海洋、江河中的水由于太阳照射而不断蒸 发，使大气中常常聚集着各种形态的水蒸气，在空中形成 了“积雨云”，随着季节的变化，就会形成云、雨、雾、 雪、雹和打雷、闪电等天气现象。 5）空气的组成成分一定 对流层中几乎包含了全部大气质量的3/4，主要是由于 地球引力作用的结果。 由于对流层具有以上特点，会给飞机的飞行带来很大 影响。在高空飞行时，气温低，容易引起飞机结冰，温度 变化还会引起飞机各金属部件收缩，改变机件间隙，甚至 影响飞机正常工作。上下对流空气会使飞机颠簸，既不便 于操纵，又使飞机受力增大。
大班科学空气
大班科学空气空气是我们生活中必不可少的一部分，它无处不在，对我们的生命和环境起着重要的作用。
在大班科学中，了解空气的特性和重要性是培养孩子们科学素养的关键之一。
本文将介绍大班科学中有关空气的内容，包括空气的组成、空气的性质、空气的运动等。
一、空气的组成空气是由各种气体混合而成的。
我们常说的空气主要由氮气、氧气和少量的其他气体组成。
其中，氮气占据了空气的最大比例，大约为78%。
氧气是空气中第二多的气体，占据了约21%。
除此之外，空气中还有少量的二氧化碳、氦气等。
通过带领孩子们通过实验、观察等方式，可以让他们亲身体验到空气的存在，了解空气的组成成分。
二、空气的性质空气具有一些特点和性质，这些特点都是我们能感知到的。
首先，空气是无色的，也就是说它没有颜色。
我们平时看到的是被空气照亮的物体，而不是空气本身。
其次，空气是无味的，我们无法通过嗅觉来感知到空气的存在。
此外，空气还具有质量，虽然我们触摸不到它，但是它对物体施加压力，即大气压。
三、空气的运动空气是不断运动的，它在地球上不停地流动着。
这种运动可以通过风来感知到。
风是空气在不同地区之间流动的结果。
通过观察风的方向和强度，我们可以了解到空气的运动情况。
在大班科学中，可以进行一些简单的实验，让孩子们通过吹风机、吹气球等活动，感受到空气的运动和力量。
四、空气的重要性空气对于人类和其他生物来说非常重要。
首先，我们呼吸空气以供给身体所需的氧气，同时将体内产生的二氧化碳排出体外。
其次，空气是水循环的重要组成部分，它参与了水的汽化和凝结过程。
此外，空气还起到调节气候的作用，通过不同地区的空气流动，使地球上的气温和湿度得到平衡。
五、探索空气的实验在大班科学中，可以进行一些简单有趣的实验，帮助孩子们进一步了解空气。
例如，通过用吸管吹气来观察气球的膨胀，让孩子们发现空气的存在和力量；利用风筝感受空气的流动和持续力；使用鼻子和嘴巴来感受空气的呼吸等等。
这些实验可以激发孩子们的好奇心，培养他们对科学的兴趣。
第二单元我们周围的空气知识点
第二单元：我们周围的空气知识点空气作为地球上最重要的自然资源之一，对我们的生活至关重要。
然而，人们对空气的理解往往局限于它的存在和氧气的需要。
事实上，空气还有许多其他重要的知识点，我们应该了解。
本文将介绍一些关于我们周围的空气的重要知识。
首先，空气是由多种气体组成的混合物。
最常见的气体是氮气（约占空气的78%）和氧气（约占空气的21%），还有少量的氩气、二氧化碳和其他气体。
这些气体的比例在不同的地点和条件下可能会有所变化。
例如，在高海拔地区，氧气含量会降低，导致氧气不足的情况。
其次，空气具有一定的压力。
空气压力是由于大气层向地面施加的力量造成的。
这种压力对于维持生物圈的平衡至关重要。
我们所呼吸的空气中的气压约为海平面上的标准大气压，约为101.3千帕。
如果在高海拔地区，气压会降低，人们可能会感到呼吸困难。
第三，空气还有湿度的概念。
湿度指的是空气中水蒸气的含量。
湿度的高低对我们周围的环境和我们自身的健康有着重要的影响。
高湿度会增加空气中的热量，使我们感到更加闷热和不舒适。
另一方面，低湿度可能导致皮肤干燥、喉咙痛和其他健康问题。
此外，空气还能传播声音和传播光线。
声音是由物体的振动产生的，这些振动通过空气中的分子传播出去。
大气中的分子可以迅速传播声音，这就是为什么我们能够听到在我们附近发生的事情。
此外，我们所看到的光线也是通过空气传播的。
当光线遇到空气分子时，会发生折射和散射，这使得我们能够看到周围的物体。
最后，空气还具有吸热和释热的作用。
当气体被加热时，分子之间的运动增加，空气吸收热量。
这就是为什么用热水袋可以使我们感到温暖的原因。
相反，当气体冷却时，分子之间的运动减少，空气会释放热量。
这就是为什么在炎热的夏天吹风扇或空调可以降低室温的原因。
总结一下，虽然我们对空气的认识通常只限于其存在和氧气供应，但实际上，空气还有许多重要的知识点。
了解空气的组成、压力、湿度、声音和光线的传播以及吸热和释热的作用，有助于我们更好地理解和利用我们周围的空气资源。
空气动力学效应
空气动力学效应空气动力学效应是指在空气中物体运动时所受到的力学效应。
它在许多领域中都有重要的应用，特别是在航空航天、汽车工程、建筑设计等领域。
本文将介绍空气动力学效应的基本概念、原理和应用。
一、空气动力学效应的基本概念空气动力学效应是指当物体在空气中运动时，由于空气的存在而对物体产生的力学效应。
空气动力学效应的主要原因是空气分子与物体表面发生碰撞，从而产生了气动力。
这种气动力包括了阻力、升力、侧力等。
1.1 阻力阻力是物体在空气中运动时所受到的阻碍力。
当物体在空气中运动时，空气分子与物体表面发生碰撞，使物体受到反向的力，从而减小物体的运动速度。
阻力的大小与物体的形状、速度、密度等因素有关。
1.2 升力升力是物体在空气中运动时所受到的向上的力。
升力的产生主要是由于物体表面的气流分离和气压差异所引起的。
升力的大小与物体的形状、速度、密度等因素有关。
在航空领域中，升力是飞机能够飞行的基本原理。
1.3 侧力侧力是物体在空气中运动时所受到的垂直于运动方向的力。
侧力的产生主要是由于空气动力学效应导致物体受到横向的气流作用。
侧力的大小与物体的形状、速度、密度等因素有关。
在汽车工程中，侧力对于提高车辆的操控性能具有重要意义。
空气动力学效应的原理是基于流体力学的基本原理和空气的物理性质。
流体力学是研究流体运动规律的学科，它是研究空气动力学效应的基础。
2.1 流体力学的基本原理流体力学的基本原理包括连续性方程、动量方程和能量方程。
连续性方程描述了流体的质量守恒定律，动量方程描述了流体的力学运动规律，能量方程描述了流体的能量守恒定律。
这些基本原理是研究空气动力学效应的理论基础。
2.2 空气的物理性质空气是一种气体，具有质量、体积和压力等物理性质。
空气的密度是指单位体积空气中所含的质量，密度越大，空气对物体的气动力越大。
空气的压力是指单位面积上空气对物体施加的力，压力越大，空气对物体的气动力越大。
三、空气动力学效应的应用空气动力学效应在许多领域中都有重要的应用。
空气的主要物理参数
空气的主要物理参数一、温度温度是描述物体冷热状态的物理量。
矿井表示气候条件的主要参数之一。
热力学绝对温标的单位K，摄式温标T=273.15+t二、压力（压强）空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。
压强在矿井通风中习惯称为压力。
它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。
P=2/3n(1/2mv2)矿井常用压强单位：Pa Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等。
换算关系：1 atm = 760 mmHg = 1013.25 mmbar = 101325 Pa(见P396) １mmbar = 100 Pa = 10.2 mmH20,１mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa三、湿度表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。
表示空气湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。
１、绝对湿度每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对温度。
其单位与密度单位相同（Kg/ m3），其值等于水蒸汽在其分压力与温度下的密度。
rv=Mv/V饱和空气：在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳水蒸汽量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸汽就会凝结出来。
这种含有极限值水蒸汽的湿空气叫饱和空气，这时水蒸气分压力叫饱和水蒸分压力，PS，其所含的水蒸汽量叫饱和湿度rs 。
２、相对湿度单位体积空气中实际含有的水蒸汽量（rV）与其同温度下的饱和水蒸汽含量（rS）之比称为空气的相对湿度φ＝ rV／ rS反映空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。
Φ愈小空气愈干爆，φ＝０为干空气；φ愈大空气愈潮湿，φ＝１为饱和空气。
温度下降，其相对湿度增大，冷却到φ=1时的温度称为露点例如：甲地：t = 18 ℃， rV ＝0.0107 Kg/m3,乙地：t = 30 ℃， rV ＝0.0154 Kg/m3解：查附表当t为18 ℃， rs ＝0.0154 Kg/m3, ,当t为30 ℃， rs ＝0.03037 Kg/m3,∴甲地：φ＝ rV／ rS＝0.7 ＝70 %乙地：φ＝ rV／ rS＝0.51＝51 %乙地的绝对湿度大于甲地，但甲地的相对湿度大于乙地，故乙地的空气吸湿能力强。
大气物理学：第二章+大气压力
一、 大气静力学方程(2)
在静止大气中取厚度 为dz的单位截面积空 气柱
上下表面所受气压合力
p ( p p dz) p dz
z
z
一、 大气静力学方程(3)
重力
第二章 大气压力
气压是如何产生的？它在垂直方向应该是如何分布的 呢？ 大气空气分子不断地做无规则的热运动，不断地与 物体表面相碰撞，宏观上，物体表面就受到一个持续 的、恒定的压力。这与液体压强类似，
液体压强 P上
h
h
P下
液体压强 P上
h
P下 g h
单位面积内物体表面直 至液面整个液柱的重量
h P上 g h g h
Δh内液压的变化值
P下
P总 P下 P上
第二章 大气压力
物体表面单位面积所受的大气分子的压力称为大气压 强或气压。其大小等于单位面积上直至大气上界整个 空气柱的重量。 本章研究静止或匀速垂直运动大气所受力的作用，以 及在力的作用下气压与温度、高度之间的定量关系， 即气压垂直分布的问题。
第二章 大气压力
P
P0
exp(
1 Rd
z g dz) 0 Tv
3、将单位质量的物体通过任意路径从海平面上升到某一
高度克服重力所做的功称为重力位势，
z
g dz （J/kg） 0
Z
g
' 0
（ gpm）
本章小结（3）
将位势高度代替几何高度，则压高公式简化成：
P2
P1exp
g
' 0
Rd
Z2 dZ
空气的物理性质
t/℃
0
5
10 20 30 40 60 80 100
/ （10-4 m2·s－1）
0.133 0.142 0.147 0.157 0.166 0.176 0.196
0.21
0.238
1.1 空气的组成与性质
气体与液体相比具有明显的可压缩性和膨胀性。空气的体 积较易随压力和温度的变化而变化。例如，对于标准状态下的 的气体进行等温压缩，若将其压力增大0.1 MPa，则体积减小 一半。若将油的压力增大18 MPa，则体积仅缩小1%。在压力 不变、温度变化1 ℃时，气体体积的变化约为1/273，而水的体 积只改变1/20 000，空气体积变化的能力是水的73倍。气体体 积在外界作用下容易产生变化，气体的可压缩性导致气压传动 系统刚度差、定位精度低。气体体积随温度和压力的变化规律 遵循气体状态方程。
液压与气压传动
气压传动与控制技术简称为气动技术。气动技术是以 压缩空气为工作介质来进行能量与信号传递的，是实现各 种生产过程和自动控制的一门技术。近几十年来，气动技 术被广泛应用于工业生产中，在促进工业自动化的发展中 起到了极为重要的作用。
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1.1 空气的组成与性质
地面附近干空气的组成
空气的主要
湿 度
除空气中的水分。
1.2 空气的组成与性质
除了用绝对湿度、相对湿度表示湿空气中所含水蒸气的多 少外，还可以用空气的含湿量d来表示。空气的含湿量是指在 质量为1 kg的湿空气中，混合的水蒸气质量与绝对干空气质量 的比，即
d mw 100% mg
式中，d为空气的含湿量；mg为干空气的质量（kg）。
1.2 空气的组成与性质
自然界中的空气基本上都是
湿空气。由湿空气生成的压缩空
0.5mpa压力下空气的密度 -回复
0.5mpa压力下空气的密度-回复什么是气体密度？气体密度是指单位体积内所含气体质量的大小。
常用的单位是千克/立方米。
在大气压力下，气体密度受到温度的影响，当温度升高时，气体分子的平均动能增加，导致分子间的相互作用力减小，气体分子间的距离增大，从而提高了单位体积内所含气体质量。
相反，当温度降低时，气体密度会减小。
如何计算气体密度？要计算气体的密度，需要知道气体的压力、温度和气体的物理性质。
以空气为例，常用的压力单位是帕斯卡（Pa），1帕斯卡等于1牛顿/平方米。
常用的温度单位是开尔文（K），1开尔文等于摄氏度加上273.15。
空气的物理性质可以在物理和化学资料手册中查到。
在一定压力下，空气的密度可以通过理想气体状态方程来计算。
理想气体状态方程是一个描述气体状态的重要方程，它可以用来计算在一定压力和温度下气体的体积和密度。
理想气体状态方程的数学表达式为：PV = nRT其中，P表示压力，V表示体积，n表示物质的摩尔数，R表示理想气体常量，T表示温度。
为了计算空气的密度，我们需要先转换压力的单位。
给定的压力是0.5兆帕（MPa），1兆帕等于1百万帕斯卡，也就是10^6 Pa。
将0.5兆帕转换为帕斯卡，即得到5×10^5 Pa。
另外，我们还需要知道空气的物理性质。
根据文献资料，空气的物理性质在标准温度和标准压力（273.15 K，101.325 kPa）下的密度为1.225千克/立方米。
这个数值可以作为参考值。
接下来，我们将已知的信息代入理想气体状态方程中，解出空气的密度。
PV = nRT密度= 质量/ 体积= m / VV = m / (P / (RT))其中，m代表空气的质量。
已知的是物理性质中的密度，可以通过将已知的质量代入到体积公式中来计算出体积。
V = 1 / 1.225 ≈0.816立方米代入已知的压力、温度和体积，我们可以计算空气的密度。
密度= 1 / 0.816 ≈1.226千克/立方米所以，在0.5兆帕（MPa）的压力下，空气的密度约为1.226千克/立方米。
《空气》 讲义
《空气》讲义一、空气的基本构成我们生活在一个被空气包围的世界里，然而，你真的了解空气吗？空气并非单一的物质，它是由多种气体混合而成的。
其中，氮气约占78%，氧气约占 21%，剩下的 1%包括了稀有气体（如氩气、氦气、氖气等）、二氧化碳以及其他微量气体和水蒸气。
氮气是空气中含量最多的成分，它在许多化学反应中表现得相对稳定，在农业和工业中都有重要的用途。
氧气则是维持生命所必需的气体，我们的呼吸过程就是不断摄取氧气，将其用于体内的能量转化和新陈代谢。
稀有气体虽然含量极少，但各自有着独特的性质和用途。
例如，氩气常用于灯泡填充，以防止灯丝氧化；氦气常用于气球填充，因为它比空气轻且性质稳定。
二氧化碳虽然在空气中的占比很小，但它对地球的气候和生态系统有着重要的影响。
随着人类活动的增加，二氧化碳的排放量不断上升，导致了全球气候变暖等一系列环境问题。
二、空气的物理性质空气具有一些重要的物理性质。
首先是压力，我们通常所说的大气压就是空气施加的压力。
大气压会随着海拔高度的变化而变化，海拔越高，大气压越低。
这也是为什么在高海拔地区，水的沸点会降低，食物烹饪需要更长的时间。
空气的温度也是一个重要的物理量。
它受到季节、气候、地理位置等多种因素的影响。
热空气会上升，冷空气会下沉，这种对流现象是形成天气变化的重要原因之一。
空气还有一定的密度和粘度。
密度会随着温度和压力的变化而改变，而粘度则影响着空气的流动特性。
三、空气的化学性质空气在一定条件下会发生化学反应。
氧气可以支持燃烧，许多物质在空气中燃烧就是与氧气发生反应的结果。
例如，煤炭的燃烧为我们提供了能源，但同时也产生了二氧化碳等污染物。
空气中的氧气和水蒸气在一些金属表面会发生氧化反应，导致金属生锈。
这是我们日常生活中常见的现象，比如铁制品暴露在空气中会逐渐生锈腐蚀。
此外，空气中的某些成分在特定条件下还会形成光化学烟雾等污染物，对环境和人体健康造成危害。
四、空气的流动——风风是空气流动的表现形式。
不同压力下空气的焓值
不同压力下空气的焓值一、引言空气是地球上最重要的自然资源之一，具有重要的物理性质。
在不同的压力下，空气的焓值也会发生变化。
本文将就不同压力下空气的焓值进行探讨。
二、低压条件下空气的焓值在低压条件下，空气的焓值相对较低。
低压条件下，空气的分子间距离较大，分子之间的相互作用力较小，因此空气的焓值较低。
在低压条件下，空气的焓值可以通过测量空气的温度、压力和比焓等参数来确定。
三、高压条件下空气的焓值在高压条件下，空气的焓值相对较高。
高压条件下，空气的分子间距离较小，分子之间的相互作用力较强，因此空气的焓值较高。
在高压条件下，空气的焓值也可以通过测量空气的温度、压力和比焓等参数来确定。
四、不同压力下空气的焓值变化规律随着压力的增加，空气的焓值也会相应增加。
这是因为在高压条件下，空气的分子间相互作用力增强，分子的平均动能也会增加，从而导致空气的焓值增加。
而在低压条件下，空气的分子间相互作用力较弱，分子的平均动能也较低，因此空气的焓值较低。
五、应用领域空气的焓值在许多领域都有重要的应用价值。
例如，在空调和制冷领域，人们需要根据空气的焓值来确定制冷剂的性能和效果。
在能源领域，人们需要了解空气的焓值来进行能源转换和利用。
在气象学中，空气的焓值对于天气预报和气候研究也具有重要的影响。
六、结论通过对不同压力下空气的焓值进行研究，可以更好地理解空气的物理性质和热力学特性。
空气的焓值随着压力的增加而增加，在不同压力条件下呈现出不同的特性。
了解空气的焓值对于多个领域的研究和应用具有重要意义。
通过进一步研究和探索，我们可以更好地利用和应用空气资源。
七、参考文献1. Smith, J. D., Rivera-Rivera, L. A., & Lester Jr, W. A. (2003). Enthalpy of formation of CH 3 OO. The Journal of Physical Chemistry A, 107(48), 10615-10623.2. Lemmon, E. W., Huber, M. L., McLinden, M. O., & Friend,D. G. (2007). NIST standard reference database 23: Reference fluid thermodynamic and transport properties-database version 8.0. National Institute of Standards and Technology.3. Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2010). Thermodynamics: anengineering approach (7th ed.). McGraw-Hill.。
万能的空气物理原理
万能的空气物理原理空气物理原理是研究气体在空气中的运动和性质的科学。
在我们日常生活中，我们可以观察到空气的存在，但却很容易忽视其重要性和复杂性。
事实上，空气物理的原理涉及到了大量的概念和理论，下面我将详细地介绍一些关键性的原理。
首先，我们需要了解气体的运动。
空气分子具有热运动，它们以高速无规则地碰撞、弹跳。
这种运动使空气具有压力。
空气压力是指气体分子对容器壁或物体表面的撞击力。
根据空气分子的碰撞频率和能量，可以计算出空气的压力。
其次，我们来看一下气体的温度。
气体的温度是指气体分子的平均动能。
当气体分子受到加热时，其动能会增加，分子的平均速度也会增加。
因此，温度是热运动能量的一种度量。
气体的温度可以通过测量气体分子的平均速度来确定。
第三，我们需要了解气体的密度。
气体的密度是指单位体积内所包含的气体分子数。
由于气体分子处于不断的运动状态，当气体受到压力时，气体分子会紧密地挤在一起，从而使密度增大。
同时，当气体受到加热时，气体分子的平均间距增加，从而使密度减小。
接下来，我们来讨论气体的动力学性质。
根据理想气体状态方程，气体的压力与容器壁的面积、气体分子数和气体的温度成正比。
换言之，当容器的体积不变时，气体的压力与温度成正比。
这就是著名的查理定律。
此外，当气体发生压缩或膨胀时，气体分子之间的平均间距也会发生变化。
通过研究气体的弹性和膨胀性，可以推导出气体的热力学性质。
最后，我们来讨论气体的扩散和混合。
气体扩散是指气体分子从高浓度区域向低浓度区域的运动。
气体分子之间的相互撞击和分子间的距离是决定扩散速率的关键因素。
此外，气体也可以通过对流运动进行混合。
对流是指由于密度差异而产生的气体运动。
当气体受热而膨胀时，密度变小，气体向上运动，相对冷的空气则下沉，从而形成对流运动。
总之，空气物理原理涉及到了气体的运动、性质和扩散等方面。
通过研究这些原理，我们可以更好地理解气体的行为和性质，进而应用于相关领域，如大气科学、气象学和工程学等。
空气密度与压强的关系公式
空气密度与压强的关系公式空气密度与压强是两个与空气性质相关的物理量，它们之间存在着一定的关系。
本文将从理论与实验两个方面探讨空气密度与压强的关系，以及这种关系的应用。
一、理论推导空气密度是指单位体积内包含的空气质量，通常用符号ρ表示，单位是千克/立方米。
压强是单位面积上受到的压力，通常用符号P表示，单位是帕斯卡（Pa）。
根据理想气体状态方程，可以推导出空气密度与压强之间的关系。
理想气体状态方程为PV = nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的物质的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
假设在一定温度下，将气体的摩尔数n固定为1，体积V也固定，那么理想气体状态方程可以简化为P = RT。
由于密度ρ等于质量m除以体积V，将质量m表示为气体的摩尔质量M乘以摩尔数n，则密度ρ可以表示为ρ = nM/V。
将nM/V代入P = RT中，得到P = ρRT/M。
由上述推导可知，空气密度与压强之间存在着线性关系，即P与ρ成正比。
同时，压强P与温度T成正比，与摩尔质量M成反比。
二、实验验证为了验证上述理论推导的结果，科学家们进行了一系列的实验。
他们利用气体容器和各种测量仪器，对不同压强下的空气密度进行测量。
实验结果表明，空气密度与压强之间确实存在着正比关系。
当压强增加时，空气密度也随之增加；当压强减小时，空气密度也随之减小。
这与理论推导的结果相吻合。
三、应用空气密度与压强的关系在许多领域都有重要的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 航空航天领域。
在航空航天工程中，空气密度与压强的变化对飞行器的性能有着重要影响。
例如，在飞机的起飞和降落过程中，随着海拔的增加，空气密度和压强都会减小，这会影响到飞机的升力和阻力，进而影响飞机的飞行性能。
2. 气象学领域。
气象学家们利用空气密度与压强的关系，可以推测出大气的垂直结构和气候变化。
通过测量不同高度处的压强和温度，可以计算出该处的空气密度，从而了解大气的变化规律。
3. 工程设计领域。
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空气物理性质
空气的组成：
成分
氮氧氩二氧化碳其他
体积（%）78.09 20.95 0.93 0.03 0.078
重量（%）75.53 23.14 1.28 0.05 0.075
空气的密度：
空气具有一定的质量，质量常用密度来表示。
密度是单位体积内空气的质量，用ρ表示。
ρ=M/V
式中M、V分别为气体的质量与体积。
空气的粘度：
空气质点相对运动时产生阻力的性质。
空气粘度的变化只受温度变化的影响，而压力变化
对其影响甚微，可忽略不记。
空气的运动粘度与温度的关系：
t(oC) 0 5 10 20 30 40 60 80 100
v(m2s-1) 0.136 0.142 0.147 0.157 0.166 0.176 0.196 0.21 0.238 (10-4)
空气的压缩性与膨胀性：
当气体的压力变化时体积随之改变的性质称为气体的压缩性；气体因温度变化体积随之改变的性质称为气体的膨胀性。
空气的压缩性和膨胀性都远大于液体的压缩性和膨胀性。
气体的
体积随温度和压力的变化规律服从气体状态方程。
mym2005-09-29 09:54
气动控制系统设计计算
气动控制系统的设计步骤
气动控制系统是由电气信号处理部分和气压功率输出部分所组成的闭环控制系统。
通常，气动控制系统的设计步骤为：
1）明确气动控制系统的设计要求；
2）确定控制方案，拟定控制系统原理图；
3）确定气压控制系统动力元件参数，选择反馈元件；
4）计算控制系统的动态参数，设计校正装置并选择元件。
mym2005-09-29 09:54
气动比例、伺服控制
气动比例伺服控制系统是由电气信号处理部分和气动功率输出部分所组成的闭环控制系统。
气动比例、伺服控制系统与液压比例、伺服控制系统比较有如下特点：
1）能源产生和能量储存简单。
2）体积小、重量轻。
3）温度变化对气动比例、伺服机构的工作性能影响很小。
4）气动系统比较安全，不易发生火灾，并且不会造成环境污染。
5）由于气体的可压缩性，气动系统的响应速度低，在工作压力和负载大小相同时，液压系统的响应速度约为气动系统的50倍。
同时，液压系统的刚度约为相当的气动系统的400倍。
6）由于气动系统没有泵控系统，只有阀控系统，阀控系统的效率较低。
阀控液压系统和气动伺服系统的总效率分别为60%和30%左右。
7）由于气体的粘度很小，润滑性能不好。
在同样加工精度情况下，气动部件的漏气和运动副之间的干摩擦相对较大，负载易出现爬行现象。
综合分析，气动控制系统适用于输出功率不大（气动控制系统的极限功率约为4kW），动态性能要求不高，工作环境比较恶劣的高温或低温，并对防火有较高要求的场合。