Redigerer Lufttetthet

'''Lufttetthet''', ρ ([[Det greske alfabetet|gresk]]: rho), er [[jordatmosfæren]]s masse per volum. I [[SI-systemet]] blir den målt som kilogram luft per kubikkmeter (kg/m³). Tørr luft ved havnivå og med [[temperatur]] på 20ºC har en tetthet på omtrent 1,2 kg/m³. Lufttettheten varierer med trykket og temperaturen, som begge minker med høyden. 

== Effekt av trykk og temperatur ==

[[Tilstandsligning]]en for lufttettheten er gitt ved  &rho; = ''P/RT'' 
der ''ρ'' er lufttettheten, ''P'' er trykket, ''R'' er den spesifikke [[gasskonstant]]en og ''T'' er temperaturen i [[Kelvin]].

Den [[Gasskonstant|spesifikke gasskonstanten]] ''R'' for tørr luft kan finnes ved å betrakte den som en blanding av rene gasser, hovedsakelig oksygen og nitrogen, med bruk av [[Daltons lov]].  Det gir ''R'' = 287 J/kg K. Derav følger at:

* Ved standard temperatur og trykk (0°C og 1013,25 [[Pascal (enhet)|hPa]]) har tørr luft en tetthet på ρ<sub>STP</sub> = 1,293 kg/m³.
* Ved standard temperatur og trykk i omgivelsene (25°C og 1000 hPa) har tørr luft en tetthet på ρ<sub>SATP</sub> = 1,168 kg/m³.

== Effekt av vanndamp ==
Med [[vanndamp]] i luften (fuktig luft) blir tettheten til luften mindre, som i første omgang kan virke ulogisk. 

Dette skjer fordi den molekylære massen til vann (18) er mindre enn den molekylære massen til luft (rundt 29). For en [[gass]] med en viss temperatur og trykk, vil tallet på molekyler være konstant i et visst volum. Så med vanndamp i luften vil luftmolekylene bli byttet ut med tallet på vannmolekyler, uten at trykket eller temperaturen endrer seg. Dermed blir massen per volum mindre, og tettheten redusert. 

Hvor stor effekten blir avhenger av den [[luftfuktighet|absolutte fukten]] og ikke relativ fukt. 

== Effekter av høyde ==

Antas at temperaturen i atmosfæren er konstant, følger det fra [[hydrostatisk likevekt]] at trykket avtar med høyden ''h''  som

: <math> P = P_0\ e^{-gh/RT} </math> 

hvor ''P''<sub>0</sub> = 101,3 [[Pascal (enhet)|kPa]] er trykket ved havnivå,  ''g'' = 9,81 m/s<sup>2</sup> er tyngdeakselerasjonen og ''R'' er den spesifikke [[gasskonstant]]en for luft som har verdien  ''R'' = 287 J/kg K. Denne variasjon av trykket er vanligvis lite realistisk.

En bedre antagelse for forholdene i atmosfæren er å anta at den er i adiabatisk likevekt. Da avtar temperaturen proporsjonalt med høyden gjennom  [[troposfæren]] som

:<math>T = T_0 -  \gamma h</math>

hvor ''T''<sub>0</sub> = 288 K er temperaturen på havnivå ''z'' = 0. Her er  den [[adiabatisk temperaturendring|adiabatiske lapseraten]] &gamma; = ''g/c''<sub>P </sub> uttrykt ved   tyngdeakselerasjonen ''g''  og den [[spesifikk varmekapasitet|spesifikke varmekapasitet]] ''c''<sub>P</sub> = 1,0 J/gK for luft.   Det gir lapseraten &gamma; = 9,8  K/km.
Trykket varierer da som 

:<math>P = P_0 \cdot \left(1 - \frac{\gamma h}{T_0} \right)^{g/\gamma R} </math>

og tettheten kan regnes ut fra  &rho; = ''P/RT''.

== Temperaturens rolle ==

Tabellen under viser hvordan forskjellige egenskaper ved luft endrer seg med temperaturen. 

'''Tabell — [[lydens hastighet]] i luft ''c'', lufttettheten ''ρ'','''
'''[[akustisk impedans]] ''Z'', [[temperatur]] °C'''
{| class="wikitable"
!colspan="4" align="center" | Temperaturens rolle
|-
!   [[Celsius|°C]] !! ''c'' i m/s !! ''ρ'' in kg/m³ !! ''Z'' i [[Pascal (enhet)|Pa]]·s/m 
|-
| - 10 || 325.4 || 1.341 || 436.5 
|-
| -  5 || 328.5 || 1.316 || 432.4
|-
|    0 || 331.5 || 1.293 || 428.3 
|-
| +  5 || 334.5 || 1.269 || 424.5
|-
| + 10 || 337.5 || 1.247 || 420.7
|-
| + 15 || 340.5 || 1.225 || 417.0
|-
| + 20 || 343.4 || 1.204 || 413.5
|-
| + 25 || 346.3 || 1.184 || 410.0
|-
| + 30 || 349.2 || 1.164 || 406.6
|}

== Eksterne lenker ==

* [http://wahiduddin.net/calc/density_altitude.htm Lufttetthet og variasjon med høyden]
{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Termodynamikk]]
[[Kategori:Meteorologi]]
Beskrivelse	Hva du skriver	Hva du får
Kursiv	''Kursiv tekst''	Kursiv tekst
Fet	'''Fet tekst'''	Fet tekst
Fet & kursiv	'''''Fet & kursiv tekst'''''	*Fet & kursiv tekst*