азивається технічною атмосферою. Переклад тиску з розмірності мм рт. ст. в кгс/см2 здійснюється за формулою:
де В - барометричний тиск.
У фізиці під барометричним тиском 1 атм. мається на увазі тиск повітря, рівне 1,0332 кгс/см2 або стандартного барометричному тиску 760 мм рт. ст.
При аеродинамічних дослідженнях часто доводиться вимірювати різницю тисків. Для цього використовуються ртутні прилади - манометри (Мал. 3). Для визначення дуже малих різниць тисків застосовується чутливий прилад - мікроманометр, в якому використовується рідина легша, ніж ртуть. Принцип роботи наступний: один кінець трубки (наприклад, правий) під'єднується до простору з атмосферним тиском, другий - до поверхні вимірюваного ділянки (там, де тиск більше або менше атмосферного) припустимо, що менше. Рівень ртуті в лівому коліні підвищиться, так як на поверхню ртуті тисне менший тиск. Різниця рівнів і покаже різницю тиску:
=Po-P1.
Щільність повітря
Щільність повітря - це кількість повітря, що міститься в 1 м3 об'єму. У фізиці існує поняття двох видів щільності - вагова (питома вага) і масова. У аеродинаміці найчастіше користуються масової щільністю. Вагова щільність (питома вага) повітря - це вага повітря в обсязі 1 м3. Позначається буквою?.
де - питома вага, кгс/м3; - вага повітря, кгс; - об'єм повітря, м3.
Вага повітря G - величина непостійна і змінюється в залежності від географічної широти і сили інерції, що виникає від обертання Землі навколо своєї осі. На полюсах вага повітря на 5% більше, ніж на екваторі.
Встановлено, що 1 м3 повітря при стандартних атмосферних умовах (барометричний тиск 760 мм рт. ст., t=+15 ° С) важить 1,225 кгс, отже, вагова щільність (питома вага) 1 м3 об'єму повітря в цьому випадку дорівнює =1,225 кгс/м3.
Масова щільність повітря - це маса повітря в обсязі 1 м3. Позначається грецькою буквою р. Маса тіла - величина постійна. За одиницю маси прийнята маса гирі з ірідістой платини, що зберігається в Міжнародній палаті мір і ваг в Парижі.
Відповідно до другого закону Ньютона визначимо, що маса повітря дорівнює його вазі, поділеній на прискорення сили тяжіння.
де m-маса тіла, кг с2 / м.
Масова щільність повітря (в кг с2/м4) дорівнює
Масова щільність і вагова щільність (питома вага) повітря пов'язані залежністю
Знаючи це співвідношення, легко визначити, що масова щільність повітря при стандартних атмосферних умовах дорівнює:
Зміни масової та ваговій щільності повітря до висоти 5 км показані в табл. 1.
Таблиця 1
Залежність щільності повітря від його температури і тиску
При зміні тиску і температури змінюється щільність повітря. Щільність повітря (в кгс? С2м4) безпосередньо не вимірюється, а визначається за формулою:
де В - барометричний тиск, мм рт. ст.;
Т-температура повітря за шкалою Кельвіна.
Згідно закону Бойля-Маріотта щільність повітря буде тим більше, чим більше тиск, а відповідно до закону Гей-Люссака щільність повітря тим більше, чим менше температура повітря. Об'єднавши ці два закони для визначення залежності між щільністю, тиском і температурою повітря, одержимо рівняння стану газу (закон Бойля-Маріотта - Гей-Люссака)
=RT,
де Р ...
