हवा का वजन कितना होता है? वायु के भौतिक गुण: घनत्व, चिपचिपापन, विशिष्ट ताप क्षमता ऊंचाई के साथ वायु घनत्व में परिवर्तन
परिभाषा
वायुमंडलीय वायुकई गैसों का मिश्रण है. वायु की एक जटिल संरचना होती है। इसके मुख्य घटकों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर, परिवर्तनशील और यादृच्छिक। पहले में ऑक्सीजन (हवा में ऑक्सीजन की मात्रा मात्रा के हिसाब से लगभग 21% है), नाइट्रोजन (लगभग 86%) और तथाकथित अक्रिय गैसें (लगभग 1%) शामिल हैं।
सामग्री अवयवव्यावहारिक रूप से इस पर निर्भर नहीं है कि कहां ग्लोबशुष्क हवा का एक नमूना लिया गया। दूसरे समूह में कार्बन डाइऑक्साइड (0.02 - 0.04%) और जल वाष्प (3% तक) शामिल हैं। यादृच्छिक घटकों की सामग्री स्थानीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है: धातुकर्म संयंत्रों के पास, सल्फर डाइऑक्साइड की ध्यान देने योग्य मात्रा अक्सर हवा में मिश्रित होती है, उन स्थानों पर जहां कार्बनिक अवशेष विघटित होते हैं - अमोनिया, आदि। विभिन्न गैसों के अलावा, हवा में हमेशा कम या ज्यादा धूल होती है।
वायु घनत्व पृथ्वी के वायुमंडल में गैस के द्रव्यमान को एक इकाई आयतन से विभाजित करने के बराबर मान है। यह दबाव, तापमान और आर्द्रता पर निर्भर करता है। वायु घनत्व के लिए एक मानक मान है - 1.225 किग्रा/मीटर 3, जो 15 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 101330 पा के दबाव पर शुष्क हवा के घनत्व के अनुरूप है।
अनुभव से जानना कि एक लीटर वायु का द्रव्यमान कितना है सामान्य स्थितियाँ(1.293 ग्राम), हम उस आणविक भार की गणना कर सकते हैं जो हवा में होता यदि यह एक व्यक्तिगत गैस होती। चूँकि किसी भी गैस का एक ग्राम अणु सामान्य परिस्थितियों में 22.4 लीटर का आयतन घेरता है, हवा का औसत आणविक भार बराबर होता है
22.4 × 1.293 = 29.
यह संख्या - 29 - याद रखनी चाहिए: इसे जानकर, हवा के सापेक्ष किसी भी गैस के घनत्व की गणना करना आसान है।
तरल हवा का घनत्व
पर्याप्त रूप से ठंडा होने पर हवा तरल अवस्था में बदल जाती है। तरल हवा को दोहरी दीवारों वाले बर्तनों में काफी लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, जिसके बीच की जगह से गर्मी हस्तांतरण को कम करने के लिए हवा को पंप किया जाता है। उदाहरण के लिए, थर्मोसेस में इसी तरह के बर्तनों का उपयोग किया जाता है।
सामान्य परिस्थितियों में स्वतंत्र रूप से वाष्पित होने वाली तरल हवा का तापमान लगभग (-190 o C) होता है। इसकी संरचना स्थिर नहीं है, क्योंकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक आसानी से वाष्पित हो जाती है। जैसे ही नाइट्रोजन हटा दी जाती है, तरल हवा का रंग नीले से हल्का नीला (तरल ऑक्सीजन का रंग) में बदल जाता है।
तरल हवा में वे आसानी से परिवर्तित हो जाते हैं ठोस अवस्थाएथिल अल्कोहल, डायथाइल ईथर और कई गैसें। यदि, उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड को तरल हवा के माध्यम से पारित किया जाता है, तो यह दिखने में समान सफेद गुच्छे में बदल जाता है। उपस्थितिबर्फ को. तरल वायु में डूबा हुआ पारा कठोर और लचीला हो जाता है।
तरल वायु द्वारा ठंडे किए गए कई पदार्थ नाटकीय रूप से अपने गुणों को बदल देते हैं। इस प्रकार, चिंक और टिन इतने भंगुर हो जाते हैं कि वे आसानी से पाउडर में बदल जाते हैं, सीसे की घंटी स्पष्ट बजने वाली ध्वनि बनाती है, और जमी हुई रबर की गेंद फर्श पर गिराए जाने पर टूट जाती है।
समस्या समाधान के उदाहरण
उदाहरण 1
उदाहरण 2
व्यायाम | निर्धारित करें कि हाइड्रोजन सल्फाइड H 2 S हवा से कितना गुना भारी है। |
समाधान | किसी दी गई गैस के द्रव्यमान और उसी आयतन, समान तापमान और समान दबाव पर ली गई दूसरी गैस के द्रव्यमान के अनुपात को पहली गैस से दूसरी गैस का सापेक्ष घनत्व कहा जाता है। यह मान दर्शाता है कि पहली गैस दूसरी गैस से कितनी गुना भारी या हल्की है। हवा का सापेक्ष आणविक भार 29 (हवा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य गैसों की सामग्री को ध्यान में रखते हुए) लिया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "सापेक्ष" की अवधारणा आणविक वजनवायु" का प्रयोग सशर्त रूप से किया जाता है, क्योंकि वायु गैसों का मिश्रण है। डी वायु (एच 2 एस) = एम आर (एच 2 एस) / एम आर (वायु); डी वायु (एच 2 एस) = 34/29 = 1.17. एम आर (एच 2 एस) = 2 × ए आर (एच) + ए आर (एस) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34। |
उत्तर | हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस हवा से 1.17 गुना भारी है। |
हवा एक अमूर्त मात्रा है, इसे छुआ या सूँघा नहीं जा सकता, यह हर जगह है, लेकिन मनुष्यों के लिए यह अदृश्य है कि हवा का वजन कितना है, यह आसान नहीं है, लेकिन संभव है। यदि बच्चों के खेल की तरह पृथ्वी की सतह को 1x1 सेमी मापने वाले छोटे वर्गों में खींचा जाए, तो उनमें से प्रत्येक का वजन 1 किलोग्राम के बराबर होगा, अर्थात 1 सेमी 2 वायुमंडल में 1 किलोग्राम हवा होती है।
क्या यह सिद्ध किया जा सकता है? अत्यंत। यदि आप एक साधारण पेंसिल और दो से एक स्केल बनाते हैं गुब्बारे, संरचना को धागे से सुरक्षित करने से, पेंसिल संतुलन में रहेगी, क्योंकि दोनों फुली हुई गेंदों का वजन समान है। एक बार जब गुब्बारे में से एक को छेद दिया जाता है, तो फ़ायदा फुले हुए गुब्बारे की दिशा में होगा, क्योंकि क्षतिग्रस्त गुब्बारे से हवा निकल गई है। तदनुसार, सरल शारीरिक अनुभवसिद्ध करता है कि वायु का कुछ भार होता है। लेकिन, यदि आप समतल सतह पर और पहाड़ों में हवा का वजन करते हैं, तो इसका द्रव्यमान अलग-अलग निकलेगा - पहाड़ की हवा उस हवा की तुलना में बहुत हल्की होती है, जिसमें हम समुद्र के पास सांस लेते हैं। कारण अलग-अलग वजनकुछ:
1 मी 3 वायु का भार 1.29 किलोग्राम है।
- हवा जितनी ऊपर उठेगी, वह उतनी ही विरल होती जाएगी, यानी पहाड़ों में ऊंचाई पर हवा का दबाव 1 किलो प्रति सेमी 2 नहीं, बल्कि आधा होगा, लेकिन सांस लेने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा भी ठीक आधी घट जाती है। , जिससे चक्कर आना, मतली और कान में दर्द हो सकता है;
- हवा में पानी की मात्रा.
वायु मिश्रण में शामिल हैं:
1. नाइट्रोजन - 75.5%;
2. ऑक्सीजन - 23.15%;
3. आर्गन - 1.292%;
4. कार्बन डाइऑक्साइड - 0.046%;
5. नियॉन - 0.0014%;
6. मीथेन - 0.000084%;
7. हीलियम - 0.000073%;
8. क्रिप्टन - 0.003%;
9. हाइड्रोजन - 0.00008%;
10. क्सीनन - 0.00004%।
हवा में अवयवों की मात्रा बदल सकती है और तदनुसार, हवा का द्रव्यमान भी बढ़ने या घटने की दिशा में परिवर्तन से गुजरता है।
- वायु में सदैव जलवाष्प होती है। भौतिक नियम यह है कि हवा का तापमान जितना अधिक होगा अधिक पानीइसमें है। इस सूचक को वायु आर्द्रता कहा जाता है और यह उसके वजन को प्रभावित करता है।
वायु का भार किसमें मापा जाता है? ऐसे कई संकेतक हैं जो इसका द्रव्यमान निर्धारित करते हैं।
हवा के एक घन का वजन कितना होता है?
0° सेल्सियस के तापमान पर, 1 मीटर 3 हवा का वजन 1.29 किलोग्राम है। अर्थात्, यदि आप मानसिक रूप से एक कमरे में 1 मीटर की ऊंचाई, चौड़ाई और लंबाई के साथ एक जगह आवंटित करते हैं, तो इस एयर क्यूब में बिल्कुल इतनी ही मात्रा में हवा होगी।
यदि हवा में वजन और वजन काफी ध्यान देने योग्य है, तो किसी व्यक्ति को भारीपन महसूस क्यों नहीं होता? यह भौतिक घटनावायुमंडलीय दबाव की तरह, इसका तात्पर्य यह है कि ग्रह का प्रत्येक निवासी 250 किलोग्राम वजन वाले वायु स्तंभ द्वारा दबाया जाता है। एक वयस्क की हथेली का औसत क्षेत्रफल 77 सेमी2 होता है। अर्थात्, भौतिक नियमों के अनुसार, हममें से प्रत्येक के हाथ की हथेली में 77 किलोग्राम हवा होती है! यह इस तथ्य के बराबर है कि हम लगातार प्रत्येक हाथ में 5 पाउंड वजन रखते हैं। में वास्तविक जीवनयहां तक कि एक भारोत्तोलक भी ऐसा नहीं कर सकता है, हालांकि, हम में से प्रत्येक इस तरह के भार को आसानी से संभाल सकता है, क्योंकि वायुमंडलीय दबाव मानव शरीर के बाहर और अंदर दोनों तरफ से दबाव डालता है, यानी अंतर अंततः शून्य है।
वायु के गुण ऐसे हैं कि यह मानव शरीर पर अलग-अलग तरह से प्रभाव डालती है। ऊंचे पहाड़ों में, ऑक्सीजन की कमी के कारण, लोगों को दृश्य मतिभ्रम का अनुभव होता है, और बहुत गहराई, एक विशेष मिश्रण में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का संयोजन - "हँसने वाली गैस" उत्साह की भावना और भारहीनता की भावना पैदा कर सकता है।
इन भौतिक मात्राओं को जानकर, आप पृथ्वी के वायुमंडल के द्रव्यमान की गणना कर सकते हैं - हवा की मात्रा जो इसमें बरकरार रहती है पृथ्वी के निकट का स्थानगुरुत्वाकर्षण बल. वायुमंडल की ऊपरी सीमा 118 किमी की ऊंचाई पर समाप्त होती है, यानी, हवा के एम 3 के वजन को जानकर, आप पूरे सतह क्षेत्र को 1x1 मीटर के आधार के साथ वायु स्तंभों में विभाजित कर सकते हैं, और परिणामी द्रव्यमान को जोड़ सकते हैं ऐसे स्तंभों की. अंततः, यह टन की पंद्रहवीं शक्ति के 5.3 * 10 के बराबर होगा। ग्रह के वायु कवच का वजन काफी बड़ा है, लेकिन यह इसका केवल दस लाखवां हिस्सा है कुल द्रव्यमानग्लोब. पृथ्वी का वायुमंडल एक प्रकार के बफर के रूप में कार्य करता है जो पृथ्वी को अप्रिय ब्रह्मांडीय आश्चर्यों से बचाता है। अकेले सौर तूफानों से जो ग्रह की सतह तक पहुंचते हैं, वायुमंडल प्रति वर्ष 100 हजार टन तक अपना द्रव्यमान खो देता है! इतना अदृश्य और विश्वसनीय ढाल- वायु।
एक लीटर हवा का वजन कितना होता है?
एक व्यक्ति को यह ध्यान नहीं आता कि वह लगातार पारदर्शी और लगभग अदृश्य हवा से घिरा हुआ है। क्या वायुमंडल के इस अमूर्त तत्व को देखना संभव है? दृश्यमान रूप से, वायुराशियों की गति को टेलीविजन स्क्रीन पर प्रतिदिन प्रसारित किया जाता है - गर्म या ठंडा मोर्चालंबे समय से प्रतीक्षित गर्मी या भारी बर्फबारी लाता है।
हम हवा के बारे में और क्या जानते हैं? संभवतः तथ्य यह है कि यह ग्रह पर रहने वाले सभी प्राणियों के लिए अत्यंत आवश्यक है। प्रतिदिन एक व्यक्ति लगभग 20 किलोग्राम हवा अंदर लेता और छोड़ता है, जिसका एक चौथाई मस्तिष्क उपभोग करता है।
हवा का वजन लीटर सहित विभिन्न भौतिक इकाइयों में मापा जा सकता है। 760 मिमी एचजी के दबाव पर एक लीटर हवा का वजन 1.2930 ग्राम के बराबर होगा। स्तंभ और 0°C का तापमान। सामान्य गैसीय अवस्था के अलावा वायु तरल रूप में भी पाई जा सकती है। किसी पदार्थ के किसी दिए गए पदार्थ में परिवर्तन के लिए भौतिक राज्यइसके लिए अत्यधिक दबाव और बहुत अधिक जोखिम की आवश्यकता होगी कम तामपान. खगोलविदों का सुझाव है कि ऐसे ग्रह हैं जिनकी सतह पूरी तरह से तरल हवा से ढकी हुई है।
मानव अस्तित्व के लिए आवश्यक ऑक्सीजन के स्रोत अमेज़न के जंगल हैं, जो पूरे ग्रह पर इस महत्वपूर्ण तत्व का 20% तक उत्पादन करते हैं।
वन वास्तव में ग्रह के "हरे" फेफड़े हैं, जिनके बिना मानव अस्तित्व असंभव है। इसलिए जीवित घरों के भीतर लगाए जाने वाले पौधेएक अपार्टमेंट में ये सिर्फ फर्नीचर का एक टुकड़ा नहीं हैं, ये घर के अंदर की हवा को शुद्ध करते हैं, जिसका प्रदूषण बाहर की तुलना में दसियों गुना अधिक होता है।
मेगासिटीज में लंबे समय से स्वच्छ हवा की कमी हो गई है; वायु प्रदूषण इतना अधिक है कि लोग स्वच्छ हवा खरीदने के लिए तैयार हैं। "एयर सेलर्स" पहली बार जापान में दिखाई दिए। वे डिब्बे में स्वच्छ हवा का उत्पादन और बिक्री करते थे, और टोक्यो का कोई भी निवासी रात के खाने के लिए स्वच्छ हवा का एक डिब्बा खोल सकता था और इसकी सबसे ताज़ा सुगंध का आनंद ले सकता था।
वायु की शुद्धता का न केवल मानव स्वास्थ्य पर, बल्कि पशुओं के स्वास्थ्य पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। भूमध्यरेखीय जल के प्रदूषित क्षेत्रों में, मानव आबादी वाले क्षेत्रों के पास, दर्जनों डॉल्फ़िन मर रहे हैं। स्तनधारियों की मृत्यु का कारण प्रदूषित वातावरण है; जानवरों के शव परीक्षण में, डॉल्फ़िन के फेफड़े कोयले की धूल से भरे हुए खनिकों के फेफड़ों से मिलते जुलते हैं। अंटार्कटिका के निवासी पेंगुइन भी वायु प्रदूषण के प्रति बहुत संवेदनशील हैं बड़ी संख्या हानिकारक अशुद्धियाँ, वे जोर-जोर से और रुक-रुक कर सांस लेने लगते हैं।
इंसान के लिए साफ हवा भी बहुत जरूरी है, इसलिए डॉक्टर ऑफिस में काम करने के बाद रोजाना पार्क, जंगल या शहर के बाहर एक घंटे तक सैर करने की सलाह देते हैं। ऐसी "वायु" चिकित्सा के बाद, शरीर की जीवन शक्ति बहाल हो जाती है और स्वास्थ्य में काफी सुधार होता है। इस मुफ्त और प्रभावी दवा का नुस्खा प्राचीन काल से जाना जाता है, कई वैज्ञानिक और शासक ताजी हवा में दैनिक सैर को एक अनिवार्य अनुष्ठान मानते थे।
एक आधुनिक शहरी निवासी के लिए, वायु उपचार बहुत प्रासंगिक है: जीवन देने वाली हवा का एक छोटा सा हिस्सा, जिसका वजन 1-2 किलोग्राम है, कई आधुनिक बीमारियों के लिए रामबाण है!
कई लोग इस तथ्य से आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि हवा का एक निश्चित गैर-शून्य भार होता है। सही मूल्यइस वजन को निर्धारित करना इतना आसान नहीं है, क्योंकि यह जैसे कारकों से काफी प्रभावित होता है रासायनिक संरचना, आर्द्रता, तापमान और दबाव। आइए इस प्रश्न पर करीब से नज़र डालें कि हवा का वजन कितना है।
हवा क्या है
हवा का वजन कितना है, इस सवाल का जवाब देने से पहले यह समझना जरूरी है कि यह पदार्थ क्या है। वायु एक गैसीय आवरण है जो हमारे ग्रह के चारों ओर मौजूद है, और जो विभिन्न गैसों का एक सजातीय मिश्रण है। वायु में निम्नलिखित गैसें होती हैं:
- नाइट्रोजन (78.08%);
- ऑक्सीजन (20.94%);
- आर्गन (0.93%);
- जल वाष्प (0.40%);
- कार्बन डाइऑक्साइड (0.035%).
ऊपर सूचीबद्ध गैसों के अलावा, हवा में भी शामिल हैं न्यूनतम मात्रानियॉन (0.0018%), हीलियम (0.0005%), मीथेन (0.00017%), क्रिप्टन (0.00014%), हाइड्रोजन (0.00005%), अमोनिया (0.0003%)।
यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि इन घटकों को हवा को संघनित करके अलग किया जा सकता है, यानी दबाव बढ़ाकर और तापमान घटाकर इसे तरल अवस्था में बदल दिया जा सकता है। चूँकि वायु के प्रत्येक घटक का अपना संघनन तापमान होता है, इस प्रकार वायु से सभी घटकों को अलग करना संभव होता है, जिसका प्रयोग व्यवहार में किया जाता है।
वायु का भार और इसे प्रभावित करने वाले कारक
आपको इस प्रश्न का सटीक उत्तर देने से कौन रोकता है कि एक घन मीटर हवा का वजन कितना होता है? बेशक, ऐसे कई कारक हैं जो इस वजन को बहुत प्रभावित कर सकते हैं।
सबसे पहले, यह रासायनिक संरचना है। ऊपर रचना के लिए डेटा हैं साफ़ हवाहालाँकि, वर्तमान में ग्रह पर कई स्थानों पर यह हवा अत्यधिक प्रदूषित है, और तदनुसार इसकी संरचना अलग होगी। इस प्रकार, बड़े शहरों के पास हवा में अधिक मात्रा होती है कार्बन डाईऑक्साइड, ग्रामीण हवा की तुलना में अमोनिया, मीथेन।
दूसरे, आर्द्रता, यानी वायुमंडल में निहित जलवाष्प की मात्रा। हवा जितनी अधिक आर्द्र होगी, उसका वजन उतना ही कम होगा, अन्य चीजें समान होंगी।
तीसरा, तापमान. ये एक है महत्वपूर्ण कारक, इसका मूल्य जितना कम होगा, हवा का घनत्व उतना अधिक होगा, और, तदनुसार, इसका वजन भी अधिक होगा।
चौथा, वायुमंडलीय दबाव, जो सीधे एक निश्चित मात्रा में वायु अणुओं की संख्या, यानी उसके वजन को दर्शाता है।
यह समझने के लिए कि इन कारकों का संयोजन हवा के वजन को कैसे प्रभावित करता है, आइए एक सरल उदाहरण दें: पृथ्वी की सतह के पास स्थित 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक मीटर घन शुष्क हवा का द्रव्यमान 1.205 किलोग्राम है, यदि हम 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर समुद्र की सतह के पास हवा की समान मात्रा पर विचार करते हैं, तो इसका द्रव्यमान पहले से ही 1.293 किलोग्राम के बराबर होगा, यानी इसमें 7.3% की वृद्धि होगी।
ऊंचाई के साथ वायु घनत्व में परिवर्तन
जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा का दबाव कम हो जाता है और उसी के अनुसार उसका घनत्व और वजन भी कम हो जाता है। पृथ्वी पर देखे गए दबाव पर वायुमंडलीय हवा को पहले अनुमान के अनुसार एक आदर्श गैस माना जा सकता है। इसका मतलब यह है कि हवा का दबाव और घनत्व गणितीय रूप से स्थिति के समीकरण के माध्यम से एक दूसरे से संबंधित हैं आदर्श गैस: P = ρ*R*T/M, जहां P दबाव है, ρ घनत्व है, T केल्विन में तापमान है, M हवा का दाढ़ द्रव्यमान है, R सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है।
उपरोक्त सूत्र से, आप ऊंचाई पर वायु घनत्व की निर्भरता के लिए एक सूत्र प्राप्त कर सकते हैं, यह ध्यान में रखते हुए कि दबाव कानून पी = पी 0 + ρ * जी * एच के अनुसार बदलता है, जहां पी 0 सतह पर दबाव है पृथ्वी का, g गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है, h ऊँचाई है। पिछली अभिव्यक्ति में दबाव के लिए इस सूत्र को प्रतिस्थापित करने और घनत्व व्यक्त करने पर, हम प्राप्त करते हैं: ρ(h) = P 0 *M/(R*T(h)+g(h)*M*h)। इस अभिव्यक्ति का उपयोग करके, आप किसी भी ऊंचाई पर हवा का घनत्व निर्धारित कर सकते हैं। तदनुसार, हवा का वजन (द्रव्यमान कहना अधिक सही होगा) सूत्र m(h) = ρ(h)*V द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां V दिया गया आयतन है।
ऊंचाई पर घनत्व की निर्भरता की अभिव्यक्ति में, यह ध्यान दिया जा सकता है कि तापमान और गुरुत्वाकर्षण त्वरण भी ऊंचाई पर निर्भर करते हैं। अंतिम निर्भरता की उपेक्षा की जा सकती है यदि हम बात कर रहे हैंलगभग 1-2 किमी से अधिक की ऊँचाई नहीं। जहां तक तापमान का सवाल है, ऊंचाई पर इसकी निर्भरता को निम्नलिखित अनुभवजन्य अभिव्यक्ति द्वारा अच्छी तरह से वर्णित किया गया है: टी(एच) = टी 0 -0.65*एच, जहां टी 0 पृथ्वी की सतह के पास हवा का तापमान है।
प्रत्येक ऊंचाई के लिए घनत्व की लगातार गणना न करने के लिए, नीचे हम ऊंचाई (10 किमी तक) पर हवा की मुख्य विशेषताओं की निर्भरता की एक तालिका प्रदान करते हैं।
कौन सी हवा सबसे भारी है
हवा का वजन कितना है, इस प्रश्न का उत्तर निर्धारित करने वाले मुख्य कारकों पर विचार करके, आप समझ सकते हैं कि कौन सी हवा सबसे भारी होगी। संक्षेप में, ठंडी हवा का वजन हमेशा गर्म हवा से अधिक होता है, क्योंकि गर्म हवा का घनत्व कम होता है, और शुष्क हवा का वजन आर्द्र हवा से अधिक होता है। अंतिम कथन को समझना आसान है, क्योंकि यह 29 ग्राम/मोल है, और पानी के अणु का दाढ़ द्रव्यमान 18 ग्राम/मोल है, यानी 1.6 गुना कम।
दी गई शर्तों के तहत वायु भार का निर्धारण
आइए अब एक विशिष्ट समस्या का समाधान करें। आइए इस प्रश्न का उत्तर दें कि 288 K के तापमान पर 150 लीटर की मात्रा वाली हवा का वजन कितना होता है। आइए ध्यान रखें कि 1 लीटर एक घन मीटर का हजारवां हिस्सा है, यानी 1 लीटर = 0.001 मीटर 3। जहाँ तक 288 K के तापमान की बात है, यह 15°C से मेल खाता है, अर्थात यह हमारे ग्रह के कई क्षेत्रों के लिए विशिष्ट है। आगे आपको वायु घनत्व निर्धारित करने की आवश्यकता है। आप इसे दो तरीकों से कर सकते हैं:
- समुद्र तल से 0 मीटर की ऊँचाई के लिए उपरोक्त सूत्र का उपयोग करके गणना करें। इस मामले में, प्राप्त मूल्य ρ = 1.227 किग्रा/मीटर 3 है
- उपरोक्त तालिका को देखें, जो T 0 = 288.15 K के आधार पर बनाई गई थी। तालिका में मान ρ = 1.225 kg/m 3 है।
इस प्रकार, हमारे पास दो संख्याएँ हैं जो एक दूसरे से अच्छी तरह मेल खाती हैं। यह मामूली अंतर तापमान निर्धारित करने में 0.15 K की त्रुटि के कारण है, और इस तथ्य के कारण भी कि हवा अभी भी एक आदर्श गैस नहीं है, बल्कि एक वास्तविक गैस है। इसलिए, आगे की गणना के लिए, हम दो प्राप्त मूल्यों का औसत लेंगे, अर्थात, ρ = 1.226 किग्रा/मीटर 3।
अब, द्रव्यमान, घनत्व और आयतन के बीच संबंध के सूत्र का उपयोग करके, हम पाते हैं: m = ρ*V = 1.226 kg/m 3 * 0.150 m 3 = 0.1839 kg या 183.9 ग्राम।
आप यह भी उत्तर दे सकते हैं कि दी गई परिस्थितियों में एक लीटर हवा का वजन कितना है: मी = 1.226 किग्रा/एम3 * 0.001 एम3 = 0.001226 किग्रा या लगभग 1.2 ग्राम।
हमें अपने ऊपर हवा का दबाव महसूस क्यों नहीं होता?
1 m3 हवा का वजन कितना होता है? 1 किलोग्राम से थोड़ा अधिक. हमारे ग्रह की संपूर्ण वायुमंडलीय तालिका 200 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति पर दबाव डालती है! यह हवा का एक काफी बड़ा द्रव्यमान है जो किसी व्यक्ति के लिए बहुत परेशानी का कारण बन सकता है। हम इसे महसूस क्यों नहीं करते? इसे दो कारणों से समझाया गया है: सबसे पहले, व्यक्ति के अंदर भी आंतरिक दबाव होता है, जो बाहरी वायुमंडलीय दबाव का प्रतिकार करता है, और दूसरे, हवा, एक गैस होने के नाते, सभी दिशाओं में समान रूप से दबाव डालती है, अर्थात सभी दिशाओं में दबाव प्रत्येक को संतुलित करता है। अन्य।
वायु के मूल भौतिक गुणों पर विचार किया जाता है: वायु घनत्व, इसकी गतिशील और गतिज चिपचिपाहट, विशिष्ट ऊष्मा, तापीय चालकता, तापीय विसरणशीलता, प्रांटल संख्या और एन्ट्रापी। हवा के गुण सामान्य तापमान के आधार पर तालिकाओं में दिए गए हैं वायु - दाब.
तापमान के आधार पर वायु घनत्व
शुष्क वायु घनत्व मूल्यों की एक विस्तृत तालिका यहां प्रस्तुत की गई है अलग-अलग तापमानऔर सामान्य वायुमंडलीय दबाव। वायु का घनत्व कितना है? वायु के घनत्व को उसके द्रव्यमान को उसके द्वारा व्याप्त आयतन से विभाजित करके विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।दी गई शर्तों (दबाव, तापमान और आर्द्रता) के तहत। आप राज्य के आदर्श गैस समीकरण के सूत्र का उपयोग करके इसके घनत्व की गणना भी कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए आपको जानना आवश्यक है पूर्ण दबावऔर हवा का तापमान, साथ ही इसकी गैस स्थिरांक और दाढ़ की मात्रा। यह समीकरण आपको हवा के शुष्क घनत्व की गणना करने की अनुमति देता है।
व्यवहार में, यह पता लगाने के लिए कि विभिन्न तापमानों पर हवा का घनत्व क्या है, तैयार तालिकाओं का उपयोग करना सुविधाजनक है। उदाहरण के लिए, घनत्व मानों की दी गई तालिका वायुमंडलीय वायुउसके तापमान पर निर्भर करता है. तालिका में वायु घनत्व किलोग्राम प्रति घन मीटर में व्यक्त किया गया है और सामान्य वायुमंडलीय दबाव (101325 Pa) पर शून्य से 50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक तापमान सीमा में दिया गया है।
टी, °С | ρ, किग्रा/मीटर 3 | टी, °С | ρ, किग्रा/मीटर 3 | टी, °С | ρ, किग्रा/मीटर 3 | टी, °С | ρ, किग्रा/मीटर 3 |
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-50 | 1,584 | 20 | 1,205 | 150 | 0,835 | 600 | 0,404 |
-45 | 1,549 | 30 | 1,165 | 160 | 0,815 | 650 | 0,383 |
-40 | 1,515 | 40 | 1,128 | 170 | 0,797 | 700 | 0,362 |
-35 | 1,484 | 50 | 1,093 | 180 | 0,779 | 750 | 0,346 |
-30 | 1,453 | 60 | 1,06 | 190 | 0,763 | 800 | 0,329 |
-25 | 1,424 | 70 | 1,029 | 200 | 0,746 | 850 | 0,315 |
-20 | 1,395 | 80 | 1 | 250 | 0,674 | 900 | 0,301 |
-15 | 1,369 | 90 | 0,972 | 300 | 0,615 | 950 | 0,289 |
-10 | 1,342 | 100 | 0,946 | 350 | 0,566 | 1000 | 0,277 |
-5 | 1,318 | 110 | 0,922 | 400 | 0,524 | 1050 | 0,267 |
0 | 1,293 | 120 | 0,898 | 450 | 0,49 | 1100 | 0,257 |
10 | 1,247 | 130 | 0,876 | 500 | 0,456 | 1150 | 0,248 |
15 | 1,226 | 140 | 0,854 | 550 | 0,43 | 1200 | 0,239 |
25°C पर वायु का घनत्व 1.185 kg/m3 होता है।गर्म होने पर, हवा का घनत्व कम हो जाता है - हवा फैलती है (इसकी विशिष्ट मात्रा बढ़ जाती है)। बढ़ते तापमान के साथ, उदाहरण के लिए, 1200 डिग्री सेल्सियस तक, बहुत कम वायु घनत्व प्राप्त होता है, जो 0.239 किग्रा/मीटर 3 के बराबर होता है, जो इसके मूल्य से 5 गुना कम है। कमरे का तापमान. सामान्य तौर पर, हीटिंग के दौरान कमी प्राकृतिक संवहन जैसी प्रक्रिया को घटित करने की अनुमति देती है और इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, वैमानिकी में किया जाता है।
यदि हम सापेक्ष रूप से हवा के घनत्व की तुलना करें, तो हवा परिमाण के तीन क्रम हल्की है - 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, पानी का घनत्व 1000 किलोग्राम/घन मीटर है, और हवा का घनत्व 1.27 किलोग्राम/घन मीटर है। सामान्य परिस्थितियों में वायु घनत्व का मान नोट करना भी आवश्यक है। गैसों के लिए सामान्य स्थितियाँ वे होती हैं जिन पर उनका तापमान 0°C होता है और दबाव सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर होता है। इस प्रकार, तालिका के अनुसार, सामान्य परिस्थितियों में (एनएल पर) वायु घनत्व 1.293 किग्रा/मीटर 3 है.
विभिन्न तापमानों पर हवा की गतिशील और गतिक चिपचिपाहट
तापीय गणना करते समय, विभिन्न तापमानों पर वायु की श्यानता (चिपचिपापन गुणांक) का मान जानना आवश्यक है। रेनॉल्ड्स, ग्राशॉफ़ और रेले संख्याओं की गणना के लिए यह मान आवश्यक है, जिनके मान इस गैस के प्रवाह शासन को निर्धारित करते हैं। तालिका गतिशील गुणांक के मान दिखाती है μ और गतिज ν वायुमंडलीय दबाव पर तापमान में हवा की चिपचिपाहट -50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक होती है।
बढ़ते तापमान के साथ हवा का चिपचिपापन गुणांक काफी बढ़ जाता है।उदाहरण के लिए, 20°C के तापमान पर हवा की गतिक श्यानता 15.06 · 10 -6 m2/s के बराबर होती है, और तापमान 1200°C तक बढ़ने पर, हवा की श्यानता 233.7 · 10 -6 m के बराबर हो जाती है। 2/s यानि 15.5 गुना बढ़ जाता है! 20°C के तापमान पर हवा की गतिशील श्यानता 18.1·10 -6 Pa·s है।
जब हवा को गर्म किया जाता है, तो गतिक और गतिशील श्यानता दोनों के मान बढ़ जाते हैं। ये दोनों मात्राएँ वायु घनत्व के माध्यम से एक दूसरे से संबंधित हैं, जिसका मान इस गैस को गर्म करने पर घट जाता है। गर्म होने पर हवा (साथ ही अन्य गैसों) की गतिक और गतिशील चिपचिपाहट में वृद्धि उनकी संतुलन स्थिति (एमकेटी के अनुसार) के आसपास हवा के अणुओं के अधिक तीव्र कंपन से जुड़ी होती है।
टी, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, मी 2/से | टी, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, मी 2/से | टी, °С | μ·10 6 , Pa·s | ν·10 6, मी 2/से |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-50 | 14,6 | 9,23 | 70 | 20,6 | 20,02 | 350 | 31,4 | 55,46 |
-45 | 14,9 | 9,64 | 80 | 21,1 | 21,09 | 400 | 33 | 63,09 |
-40 | 15,2 | 10,04 | 90 | 21,5 | 22,1 | 450 | 34,6 | 69,28 |
-35 | 15,5 | 10,42 | 100 | 21,9 | 23,13 | 500 | 36,2 | 79,38 |
-30 | 15,7 | 10,8 | 110 | 22,4 | 24,3 | 550 | 37,7 | 88,14 |
-25 | 16 | 11,21 | 120 | 22,8 | 25,45 | 600 | 39,1 | 96,89 |
-20 | 16,2 | 11,61 | 130 | 23,3 | 26,63 | 650 | 40,5 | 106,15 |
-15 | 16,5 | 12,02 | 140 | 23,7 | 27,8 | 700 | 41,8 | 115,4 |
-10 | 16,7 | 12,43 | 150 | 24,1 | 28,95 | 750 | 43,1 | 125,1 |
-5 | 17 | 12,86 | 160 | 24,5 | 30,09 | 800 | 44,3 | 134,8 |
0 | 17,2 | 13,28 | 170 | 24,9 | 31,29 | 850 | 45,5 | 145 |
10 | 17,6 | 14,16 | 180 | 25,3 | 32,49 | 900 | 46,7 | 155,1 |
15 | 17,9 | 14,61 | 190 | 25,7 | 33,67 | 950 | 47,9 | 166,1 |
20 | 18,1 | 15,06 | 200 | 26 | 34,85 | 1000 | 49 | 177,1 |
30 | 18,6 | 16 | 225 | 26,7 | 37,73 | 1050 | 50,1 | 188,2 |
40 | 19,1 | 16,96 | 250 | 27,4 | 40,61 | 1100 | 51,2 | 199,3 |
50 | 19,6 | 17,95 | 300 | 29,7 | 48,33 | 1150 | 52,4 | 216,5 |
60 | 20,1 | 18,97 | 325 | 30,6 | 51,9 | 1200 | 53,5 | 233,7 |
नोट: सावधान रहें! वायु की श्यानता 10 6 की शक्ति तक दी गई है।
-50 से 1200°C तापमान पर हवा की विशिष्ट ताप क्षमता
विभिन्न तापमानों पर वायु की विशिष्ट ताप क्षमता की एक तालिका प्रस्तुत की गई है। तालिका में ताप क्षमता शुष्क हवा के लिए शून्य से 50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान रेंज में स्थिर दबाव (हवा की समदाब रेखीय ताप क्षमता) पर दी गई है। वायु की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता क्या है? विशिष्ट ऊष्मा क्षमता ऊष्मा की वह मात्रा निर्धारित करती है जिसे एक किलोग्राम हवा का तापमान 1 डिग्री तक बढ़ाने के लिए निरंतर दबाव पर आपूर्ति की जानी चाहिए। उदाहरण के लिए, 20°C पर, एक आइसोबैरिक प्रक्रिया में इस गैस के 1 किलो को 1°C तक गर्म करने के लिए 1005 J ऊष्मा की आवश्यकता होती है।
बढ़ते तापमान के साथ हवा की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता बढ़ती है।हालाँकि, तापमान पर हवा की द्रव्यमान ताप क्षमता की निर्भरता रैखिक नहीं है। -50 से 120 डिग्री सेल्सियस की सीमा में, इसका मूल्य व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है - इन स्थितियों के तहत, हवा की औसत ताप क्षमता 1010 जे / (किलो डिग्री) है। तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि तापमान 130°C के मान से महत्वपूर्ण प्रभाव डालना शुरू कर देता है। हालाँकि, हवा का तापमान इसकी चिपचिपाहट की तुलना में इसकी विशिष्ट ताप क्षमता को बहुत कम प्रभावित करता है। इस प्रकार, जब 0 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, तो हवा की ताप क्षमता केवल 1.2 गुना बढ़ जाती है - 1005 से 1210 जे / (किलो डिग्री) तक।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आर्द्र हवा की ताप क्षमता शुष्क हवा की तुलना में अधिक होती है। यदि हम हवा की तुलना करें, तो यह स्पष्ट है कि पानी का मूल्य अधिक है और हवा में पानी की मात्रा विशिष्ट ताप क्षमता में वृद्धि करती है।
टी, °С | सी पी, जे/(किग्रा डिग्री) | टी, °С | सी पी, जे/(किग्रा डिग्री) | टी, °С | सी पी, जे/(किग्रा डिग्री) | टी, °С | सी पी, जे/(किग्रा डिग्री) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
-50 | 1013 | 20 | 1005 | 150 | 1015 | 600 | 1114 |
-45 | 1013 | 30 | 1005 | 160 | 1017 | 650 | 1125 |
-40 | 1013 | 40 | 1005 | 170 | 1020 | 700 | 1135 |
-35 | 1013 | 50 | 1005 | 180 | 1022 | 750 | 1146 |
-30 | 1013 | 60 | 1005 | 190 | 1024 | 800 | 1156 |
-25 | 1011 | 70 | 1009 | 200 | 1026 | 850 | 1164 |
-20 | 1009 | 80 | 1009 | 250 | 1037 | 900 | 1172 |
-15 | 1009 | 90 | 1009 | 300 | 1047 | 950 | 1179 |
-10 | 1009 | 100 | 1009 | 350 | 1058 | 1000 | 1185 |
-5 | 1007 | 110 | 1009 | 400 | 1068 | 1050 | 1191 |
0 | 1005 | 120 | 1009 | 450 | 1081 | 1100 | 1197 |
10 | 1005 | 130 | 1011 | 500 | 1093 | 1150 | 1204 |
15 | 1005 | 140 | 1013 | 550 | 1104 | 1200 | 1210 |
तापीय चालकता, तापीय विसरणशीलता, हवा की प्रांटल संख्या
तालिका तापमान के आधार पर वायुमंडलीय वायु के तापीय चालकता, तापीय प्रसार और इसकी प्रांटल संख्या जैसे भौतिक गुणों को प्रस्तुत करती है। शुष्क हवा के लिए हवा के थर्मोफिजिकल गुण -50 से 1200 डिग्री सेल्सियस तक की सीमा में दिए गए हैं। तालिका के अनुसार, यह देखा जा सकता है कि हवा के संकेतित गुण तापमान पर काफी निर्भर करते हैं और इस गैस के माने गए गुणों की तापमान निर्भरता अलग-अलग होती है।
वायु घनत्व है भौतिक मात्रा, प्राकृतिक परिस्थितियों में हवा के विशिष्ट गुरुत्व या पृथ्वी के वायुमंडल में प्रति इकाई आयतन में गैस के द्रव्यमान की विशेषता। वायु घनत्व का मान लिए गए माप की ऊंचाई, उसकी आर्द्रता और तापमान पर निर्भर करता है।
वायु घनत्व मानक 1.29 किग्रा/घन मीटर माना जाता है, जिसकी गणना इसके अनुपात के रूप में की जाती है दाढ़ जन(29 ग्राम/मोल) मोलर आयतन के लिए, सभी गैसों के लिए समान (22.413996 डीएम3), 0 डिग्री सेल्सियस (273.15 डिग्री के) पर शुष्क हवा के घनत्व और 760 मिमी के दबाव के अनुरूप पारा(101325 Pa) समुद्र तल पर (अर्थात् सामान्य परिस्थितियों में)।
कुछ समय पहले, वायु घनत्व के बारे में जानकारी अप्रत्यक्ष रूप से अरोरा के अवलोकन, रेडियो तरंगों के प्रसार और उल्काओं के माध्यम से प्राप्त की गई थी। कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के आगमन के बाद से, उनके ब्रेकिंग से प्राप्त आंकड़ों का उपयोग करके वायु घनत्व की गणना की जाने लगी।
एक अन्य विधि मौसम रॉकेटों द्वारा बनाए गए कृत्रिम सोडियम वाष्प बादलों के प्रसार का निरीक्षण करना है। यूरोप में, पृथ्वी की सतह पर वायु घनत्व 1.258 किग्रा/घन मीटर है, पाँच किमी की ऊँचाई पर - 0.735, बीस किमी की ऊँचाई पर - 0.087, चालीस किमी की ऊँचाई पर - 0.004 किग्रा/घन मीटर।
वायु घनत्व दो प्रकार के होते हैं: द्रव्यमान और भार ( विशिष्ट गुरुत्व).
भार घनत्व 1 m3 वायु का भार निर्धारित करता है और इसकी गणना सूत्र γ = G/V द्वारा की जाती है, जहाँ γ भार घनत्व है, kgf/m3; जी हवा का वजन है, जिसे केजीएफ में मापा जाता है; V हवा का आयतन है, जिसे m3 में मापा जाता है। यह तो स्थापित हो चुका है मानक परिस्थितियों में 1 m3 हवा(बैरोमीटर का दबाव 760 mmHg, t=15°C) वजन 1.225 किलोग्राम है, इसके आधार पर, 1 m3 वायु का भार घनत्व (विशिष्ट गुरुत्व) γ = 1.225 kgf/m3 है।
इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए वायु भार एक परिवर्तनशील मात्रा हैऔर के आधार पर परिवर्तन होता है विभिन्न स्थितियाँ, जैसे कि भौगोलिक अक्षांशऔर जड़त्व का बल जो तब उत्पन्न होता है जब पृथ्वी अपनी धुरी पर घूमती है। ध्रुवों पर हवा का भार भूमध्य रेखा की तुलना में 5% अधिक होता है।
वायु द्रव्यमान घनत्व 1 m3 वायु का द्रव्यमान है, जिसे दर्शाया गया है यूनानी अक्षरρ. जैसा कि आप जानते हैं, शरीर का वजन एक स्थिर मात्रा है। द्रव्यमान की इकाई को प्लैटिनम इरिडाइड वजन का द्रव्यमान माना जाता है, जो पेरिस में इंटरनेशनल चैंबर ऑफ वेट एंड मेजर्स में स्थित है।
वायु द्रव्यमान घनत्व ρ की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की जाती है: ρ = m / v। यहाँ m वायु द्रव्यमान है, जिसे kg×s2/m में मापा जाता है; ρ इसका द्रव्यमान घनत्व है, जिसे kgf×s2/m4 में मापा जाता है।
हवा का द्रव्यमान और भार घनत्व इस पर निर्भर करता है: ρ = γ / g, जहां g गुरुत्वाकर्षण त्वरण गुणांक 9.8 m/s² के बराबर है। इससे पता चलता है कि मानक परिस्थितियों में हवा का द्रव्यमान घनत्व 0.1250 kg×s2/m4 है।
जैसे ही बैरोमीटर का दबाव और तापमान बदलता है, हवा का घनत्व बदल जाता है। बॉयल-मैरियट नियम के आधार पर, दबाव जितना अधिक होगा, वायु का घनत्व उतना ही अधिक होगा। हालाँकि, जैसे-जैसे ऊँचाई के साथ दबाव घटता है, हवा का घनत्व भी कम होता जाता है, जो अपने स्वयं के समायोजन का परिचय देता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्ध्वाधर दबाव परिवर्तन का नियम अधिक जटिल हो जाता है।
विश्राम के वातावरण में ऊंचाई के साथ दबाव परिवर्तन के इस नियम को व्यक्त करने वाले समीकरण को कहा जाता है सांख्यिकी का बुनियादी समीकरण.
इसमें कहा गया है कि ऊंचाई बढ़ने के साथ दबाव नीचे की ओर बदलता है और समान ऊंचाई पर बढ़ने पर दबाव में कमी उतनी ही अधिक होती है। और ज्यादा अधिकारगुरुत्वाकर्षण और वायु घनत्व।
वायु घनत्व में परिवर्तन इस समीकरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। परिणामस्वरूप, हम कह सकते हैं कि आप जितना ऊपर उठेंगे, उतनी ही ऊंचाई पर चढ़ने पर दबाव कम होगा। हवा का घनत्व तापमान पर इस प्रकार निर्भर करता है: गर्म हवा में दबाव ठंडी हवा की तुलना में कम तीव्रता से घटता है, इसलिए, गर्म हवा में समान ऊंचाई पर वायु द्रव्यमानठंड की तुलना में दबाव अधिक होता है।
तापमान और दबाव के बदलते मूल्यों के साथ, हवा के द्रव्यमान घनत्व की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: ρ = 0.0473xB / T। यहां बी बैरोमीटर का दबाव है, जिसे पारा के मिमी में मापा जाता है, टी हवा का तापमान है, जिसे केल्विन में मापा जाता है .
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घनत्व भी वायु की आर्द्रता से निर्धारित होता है। जल छिद्रों की उपस्थिति से वायु घनत्व में कमी आती है, जिसे शुष्क हवा के दाढ़ द्रव्यमान (29 ग्राम/मोल) की पृष्ठभूमि के विरुद्ध पानी के कम दाढ़ द्रव्यमान (18 ग्राम/मोल) द्वारा समझाया जाता है। आद्र हवामिश्रण माना जा सकता है आदर्श गैसें, जिनमें से प्रत्येक में घनत्वों का संयोजन किसी को उनके मिश्रण के लिए आवश्यक घनत्व मान प्राप्त करने की अनुमति देता है।
इस प्रकार की व्याख्या -10 डिग्री सेल्सियस से 50 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान रेंज में 0.2% से कम त्रुटि स्तर के साथ घनत्व मान निर्धारित करना संभव बनाती है। वायु घनत्व आपको इसकी नमी सामग्री का मूल्य प्राप्त करने की अनुमति देता है, जिसकी गणना किलोग्राम में शुष्क हवा के घनत्व द्वारा हवा में निहित जल वाष्प (ग्राम में) के घनत्व को विभाजित करके की जाती है।
सांख्यिकी का मूल समीकरण हमें बदलते परिवेश की वास्तविक परिस्थितियों में लगातार उत्पन्न होने वाली व्यावहारिक समस्याओं को हल करने की अनुमति नहीं देता है। इसलिए, इसे वास्तविक के अनुरूप विभिन्न सरलीकृत मान्यताओं के तहत हल किया जाता है वास्तविक स्थितियाँ, कई विशेष धारणाओं को सामने रखकर।
स्थैतिकी का मूल समीकरण ऊर्ध्वाधर दबाव प्रवणता का मान प्राप्त करना संभव बनाता है, जो प्रति इकाई ऊंचाई पर चढ़ने या उतरने के दौरान दबाव में परिवर्तन को व्यक्त करता है, अर्थात, प्रति इकाई ऊर्ध्वाधर दूरी पर दबाव में परिवर्तन।
ऊर्ध्वाधर ढाल के बजाय, वे अक्सर इसके व्युत्क्रम मान का उपयोग करते हैं - मीटर प्रति मिलीबार में दबाव स्तर (कभी-कभी "दबाव ढाल" शब्द का एक पुराना संस्करण भी होता है - बैरोमीटर का ढाल)।
कम वायु घनत्व गति के लिए कम प्रतिरोध निर्धारित करता है। इस संपत्ति के पर्यावरणीय लाभों का लाभ उठाने के लिए कई भूमि जानवर विकसित हुए हैं। वायु पर्यावरणजिसके कारण उनमें उड़ने की क्षमता आ गई। ज़मीन पर रहने वाले जानवरों की सभी प्रजातियों में से 75% सक्रिय उड़ान भरने में सक्षम हैं। वे अधिकतर कीड़े और पक्षी हैं, लेकिन स्तनधारी और सरीसृप भी हैं।
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