Плотность газа Земли

При очень больших скоростях движения тела, например, при движении боеголовок межконтинентальных ракет, искусственных спутников Земли и особенно межпланетных кораблей, при их входе в атмосферу планет происходит не только изменение плотностей газа, но и существенное повышение температуры, что вызывает физико-химические изменения в газах. С повышением температур происходит расщепление молекул на атомы или на более простые молекулы. Этот процесс назьшается диссоциацией. Диссоциация воздуха, например при атмосферном давлении, начинается при температурах 2000°К. [c.7]

Масса атмосферы Венеры составляет 10 массы планеты в целом (у Земли в 100 раз меньше). Температура атмосферы у поверхности в среднем 480°С, а давление 93 атм, плотность газа — лишь в 14 раз меньше плотности воды. До высоты 55 км на дневной и ночной стороне температура примерно одинакова. На высоте 40 км давление равно 3,5 атм, а на высоте 51 км — 1 атм. Именно плотность газа, а не какие-либо примеси ограничивают видимость на Венере. Повсюду в атмосфере, кроме чистого приповерхностного слоя толщиной 10 км, наблюдаются весьма разреженные туманы, дымки и облака. В облаках видимость составляет несколько километров. Состоят они в основном из капелек концентрированной серной кислоты, а нижний их слой — из частиц жидкой и твердой серы. Только он по плотности похож на земные облака. На ночной стороне верхний слой облаков на 8—12°С теплее, чем на дневной. Ночная сторона излучает на 17% больше энергии, чем дневная. Облака ночью опускаются на 1—2 км. Зарегистрированы мощные грозовые разряды 35 разрядов в секунду на одном из участков. [c.394]

Учитывая, с одной стороны, что на основании закона Клапейрона плотность газа пропорциональна парциальному давлению обратно пропорциональна абсолютной температуре, а с другой стороны, что атмосферу Земли можно считать смесью двух газов— сухого воздуха и водяных паров, к которой применим закон аддитивности, ф-лу (3.1) можно представить в виде [c.122]

Запасно-регулирующие емкости выполняют из дерева или металла, а запас воды на противопожарные нужды может храниться в открытых копаных водоемах с устройством водонепроницаемого покрытия дна и откосов на подушке из жирной глины, асфальтовым или асфальтобетонным верхним слоем. Для подачи воды к месту водоразбора устраивают разводящую сеть из газо-и водопроводных труб, гибких резиновых и армированных рукавов и полиэтиленовых труб низкой плотности. Предпочтительнее применять такие трубы, которые легче монтировать, а в случае необходимости и демонтировать. При выборе диаметра труб распределительной сети может оказаться рентабельным увеличение скорости движения воды, т. е. некоторое повышение стоимости эксплуатации, но это позволяет уменьшить затраты на строительство сетей. Распределительные сети в зависимости от сроков строительства и местных природных условий укладывают в грунт, по поверхности земли, по эстакадам и подвешивают на стены зданий. В зимнее время трубы утепляют. [c.426]

Снижение относительной влажности воздуха уменьшает агрессивное действие сернистого газа, при этом плотность коррозионных токов мало зависит от его концентрации. Таким образом, влажность воздуха является как бы аккумулятором примесей, в том числе сернистого газа, являющегося наряду с кислородом деполяризатором катодных реакций. Некоторые исследователи устанавливают прямую связь между скоростью коррозии и содержанием сернистых соединений в атмосфере. Повышенная относительная влажность воздуха особо опасна для изделий сложной конфигурации, имеющих много щелей, зазоров, трещин и т. п., в которых долго сохраняются пленка влаги и нерастворимые твердые частицы, адсорбирующие газы из атмосферы. С увеличением относительной влажности толщина адсорбционного слоя электролита на поверхности металла возрастает. Так, при влажности 55% она составляет 15 молекулярных слоев, при относительной влажности около 100% количество их возрастает до 90—100. Замечено, что коррозия на металлических образцах, обращенных к земле на высоте до 0,5 м, протекает интенсивнее, чем на поверхности, непосредственно доступной атмосферным осадкам. Это особенно ярко выражено в условиях повышенной относительной влажности и объясняется тем, что в стороне, обращенной к земле, дольше сохраняется влага. [c.17]

М. ч. влияние сжимаемости усиливается. Напр., если считать газ несжимаемой жидкостью, то уже при скорости, соответствующей М — 0,2 (к = 240 км/ч при полёте в воздухе вблизи поверхности Земли), давление будет вычислено с ошибкой в 1%, плотность — с ошибкой в 2% при М = 1 эти ошибки возрастут соответственно до 25% и 50%. Если движение газа неуста-новившееся, сжимаемость может оказывать заметное влияние при очень малых скоростях движения частиц газа (напр., при распространении звуковых волн). [c.75]

Совместное действие вращения Земли и горизонтальных градиентов плотности и скорости. Общая циркуляция атмосферы. а) Вопросы устойчивости. В 7 гл. I мы рассмотрели вопросы, связанные с устойчивостью расслоений атмосферы для случая покоя. Там было показано, что адиабатическое расслоение равносильно безразличному состоянию равновесия несжимаемое жидкости со всюду одинаковой плотностью (при адиабатическом расслоении каждая частица жидкости, будучи перемещена на новый уровень, не стремится вернуться на старый уровень). В конце 13 этой главы мы ввели для газа, т.е. для сжимаемой жидкости, понятие потенциальной температуры. Для расслоенного газа, подверженного действию силы тяжести, потенциальная температура играет такую же роль, как плотность для расслоенной несжимаемой жидкости. При адиабатическом расслоении, которое, согласно сказанному, является безразличным состоянием равновесия, потенциальная температура, на основании ее определения, имеет постоянное значение. Следовательно, об устойчивости расслоения атмосферы можно судить по быстроте возрастания потенциальной температуры с высотой. Поверхности равной потенциальной температуры в идеальном случае расположены горизонтально. Однако в том случае, когда температура изменяется также в горизонтальном направлении, эти поверхности наклонены к горизонту. При сильной вертикальной устойчивости этот наклон весьма мал. [c.514]

Область полетов летательных аппаратов лежит в широком диапазоне высот и скоростей. Баллистические ракеты достигают высот более 300 км. Искусственные спутники Земли летают в диапазоне высот от 150 до 30 ООО км прн скоростях 8 км/с. С увеличением высоты уменьшаются давление и плотность атмосферного воздуха, газ становится разреженным. Исследования показывают, что законы течения разреженных газов отличны от законов течения при обычных давлениях. Э-го связано с тем, что гипотеза сплошности среды недействительна для разреженной атмосферы и необходимо пользоваться кинетической теорией газов. [c.416]

Нижняя граница атмосферы выражена четко —это земная и водная поверхности. С подъемом на высоту плотность атмосферы падает. Верхняя граница атмосферы достигает 20 000 км. На этой высоте имеется весьма разреженный газ. На высоте 10 км плотность воздуха в три раза меньше, чем у поверхности Земли, а на высоте 100 км — примерно в один миллион раз. [c.20]

По современным представлениям плотность межзвездного газа недалеко от галактической плоскости составляет 1 атом в 1 см . Напомним, что у поверхности Земли плотность атмосферы достигает 2,7-101 молекул/см . Только вблизи горячих звезд под действием ультрафиолетового и рентгеновского излучений атомы полностью ионизируются, на больших же удалениях атомы не ионизированы. В окрестностях звезды кинетическая температура газа достигает 10 °К и падает до 100°К на больших удалениях от нее. [c.322]

Измерения при помощи автоматических межпланетных станций и ИСЗ с вытянутой орбитой показали, что в межпланетном газе вблизи Земли плотность не превышает 50 частиц в 1 см [94]. [c.323]

Здесь р, и, D, Г - плотность, скорость, тензор скоростей деформации, температура газа Р, Р) и - полное, среднее и динамическое давление g - ускорение массовой силы г , , - коэффициенты динамической, объемной вязкости и теплопроводности у - элемент объема области, V - ее полный объем. В качестве характерных масштабов использованы длина скорость U, время l /U , скорость деформации U H , ускорение силы тяжести Земли g плотность и температура в критической точке р и Т у коэффициенты теплопроводности Xq, вязкости Г о и теплоемкость при постоянном давлении q, соответствующие совершенному газу (параметры совершенного газа имеют индекс "О"). Здесь и далее размерные величины отмечены штрихом, безразмерные - без штриха. [c.83]

Задача 45. Полагая воздух идеальным газом и пренебрегая теплообменом между отдельными его слоями, определить в гидростатическом приближении зависимость температуры, давления и плотности от высоты над уровнем Земли. Рассмотреть случаи [c.231]

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ — газовая среда с очень низкой плотностью газа, давление к-poro р < 10 Па. В природе С. в. наблюдается в космич. пространстве, заполненном в осн. водородом с давлением р 10 па. В окрестности Земли С. в. регистрируется на высотах более вОО км (10 Па на высоте 1200 км). В лаб. условиях достигнуто разрежение р 10 Па. [c.421]

Показать, что тепловой поток д в атмосфере Земли, направленный вверх из-за понижения температуры по мере удаления от поверхности Земли, имеет порядок величины Ю Вт/м . При оценке температурного градиента атмосферы предположить, что процесс переноса теплоты весьма слабый, так что для газа атмосферы выполняется условие аднабатич-ности, связывающее градиент температуры с барометрическим градиентом плотности газа. [c.17]

Впервые на Р. с. тепловыми флуктуациями (его наз. молекулярным Р. с.) указал польск. физик М. Смолуховский в 1908. Он развил теорию мол. Р. с. разреженными газами, в к-рых положение каждой отд. ч-цы можно с хорошей степенью точности считать не зависящим от положений др. ч-ц, что явл. причиной случайности фаз волн, рассеянных каждой ч-цей. Вз-ствием ч-ц между собой в ряде случаев можно пренебречь. Это позволяет считать, что интенсивность света, некогерентно рассеянного коллективом ч-ц, есть простая сумма интенсивностей света, рассеянного отд. ч-цами. Суммарная интенсивность пропорциональна плотности газа. В оптич. тонких средах (см. Оптическая толщина) Р. с. сохраняет мн. черты, свойственные Р. с. отд. молекулами (атомами). Так, в атмосфере Земли сечение рассеяния солнечного света на флуктуациях плотности характеризуется той же зависимостью ст Х , что и нерезонансное Р. с. отд. ч-цами. Этим объясняется цвет неба высокочастотную (голубую) составляющую спектра лучей Солнца атмосфера рассеивает гораздо сильнее, чем низкочастотную (красную). [В оптически плотных средах чрезвычайно существенным становится многократное рассеяште (переизлучение).] Весьма сложная картина воз- [c.624]

Различают свободную и вынужденную конвекцию. Конвекция, создаваемая принудительным способом (мешалкой, вентилятором и т д.), носит название вынужденной. Если же движение элементов объема среды вызвано наличием в ней температурных разностей, а следовательно, разных плотностей, то такая конвекция называется свободной или естественной. Она создается за счет того, что более холодные частицы жидкости или газа, имеющие большую плотность, под денстпнем гравитационного поля Земли опускаются вниз, а более нагретые под действием архимедовой силы иодип-маются вверх. [c.76]

ПЛАЗМА (от греч. plasma, букв.— вылепленное, офор- левы магнитные бури и полярные сияния. Отражение м.чонное) — частично или полностью ионизованный радиоволн от ионосферной П. обеспечивает возможность газ, в к-ром плотности положит, и отрицат. зарядов дальней радиосвязи на Земле. [c.594]

Теплообмен в условиях естественной конвекции осуществляется при местном нагревании или охлаждении среды, находящейся в ограниченном или неограниченном пространстве. Этот вид конвективного переноса тепла играет преимущественную роль в процессах отопления помещений и имеет значение в различных областях техники. Например, нагревание комнатЬого воздуха отопительными приборами, а также нагревание и охлаждение ограждающих конструкций помещений (стены, окна, двери и пр.) осуществляется в условиях естественной конвекции, или так называемого свободного потока. Естественная конвекция возникает в неравномерно нагретом газе или жидкости, находящейся в ограниченном или неограниченном пространстве, и может влиять на конвективный перенос тепла в вынужденном потоке среды. В больших масштабах свободное перемещение масс среды, вызванное различием ее плотностей в отдельных местах пространства, осуществляется в атмосфере земли, водных пространствах океанов и морей и т. д. За счет естественного движения нагретого воздуха в зданиях осуществляется его вентиляция наружным воздухом. Исследованием свободной конвекции занимался еще М. В. Ломоносов, который применял подъемную силу нагретых масс воздуха для устройства вентиляции шахт, а также для перемещения газов в пламенных печах. К настоящему времени достаточно полно изучен естественный конвективный теплообмен для тел простейшей формы (плита, цилиндр, шар), находящихся в различных средах, заполняющих пространство больших размеров по сравнению с размерами самого тела. Этот вид теплообмена подробно изучался в СССР академиком М. В. Кирпичевым и его сотрудниками. [c.323]

Анализ воздуха из коллекторов, шахт, колодцев и других подземных сооружений позволяет контролировать плотность подземного газопровода. При утечке газ скапливается в указанных сооружениях. Концентрация его может достигать смертельной для человека величины. Поэтому запрещается для отбора проб воздуха спускаться в вышеперечисленные подземные сооружения. Около них также не допускается пользоваться открытым огнем и курить, так как при сильной утечке газа на поверхности земли ожет образовываться взрыво опасная смесь. [c.42]

Гелий (лат. Helium) Не — химический элемент VIII группы периодической системы Д. И. Менделеева, атомный номер 2, атомная масса 4,0026, относится к инерт-ны. 1 газам, без цвета и запаха, плотность 0,178 г/л. Впервые был открыт на солнце Helius — солнце). Сжижается труднее всех известных газов (при —268,93 °С). На земле гелия мало, в небольшом количестве содержится в воздухе и в земной коре, где он постоянно образуется при распаде урана и других -радиоактивных элементов (а-частицы — это ядра атомов гелия). Объемное содержание гелия в воздухе 0,00052 о. [c.10]

Измерительные Р. представляют собой устройства, состоящие из двух изолированных друг от друга разрядных электродов той или иной формы (острия, шары), расстояние между к-рыми м. б. регулировано по желанию. Разность потенциалов между разрядными электродами, при которой происходит электрич. разряд, сопровождающийся изменением сопротивления разрядного промежутка от практически бесконечно больших значений до очень малых (порядка 1 2 и ниже), зависит от расстояния между разрядными электродами по величине этого расстояния можно судить о приложенном в момент разряда напряжении. Разрядное напряжение зависит и от плотности и состава газа, в к-ром происходит разряд, поэтому при пользовании такими устройствами для измерительных целей приходится вводить поправку на плотность, влажность газа и его состав. В настоящее время для измерительных целей пользуются почти исключительно Р. в виде шаров, диаметр которых берется тем большим, чем большие разности потенциалов подлежат измерению. Размеры шаров стандартршованы, причем обычно пользуются америк. стандартами с диам. 6,25 12,5 25 50 100 и 200 см. При точных измерениях расстояние между шарами не должно превосходить их диаметра более чем в 11/2 раза, особенно в том случае, если один из электродов соединен с землей (фиг. 1). Для определения напряжения по измеренному между электродами расстоянию обычно пользуются соответственными таблицами. Последовательно с Р. включают омич, сопротивление с таким расчетом, чтобы на каждый измеряемый V приходилось около 1 2. Такой способ измерения напряжений является одним из наиболее распространенных благодаря своей простоте и большой достигаемой точности. При измерении очень высоких напряжений порядка 100 kV и больше такой способ измерения является почти исключительно применимым в технике. Применявшиеся ранее Р. с игольчатыми электродами в настоящее время вьппли из употребления в виду гл. обр. [c.29]

Если к металлу предъявляются повышенные требования (например в автотракторной пром-сти), перед заливкой металла производят его раскисление. Рас-кисленис можно произвести при помощи ферромарганца, ферросилиция, алюминия и ряда других металлов и сплавов, имеющих большее сродство с кислородом, чем железо. В нек-рых случаях перед заливкой в ковш добавляются специальные добавки, напр, в виде феррохрома или никеля, для получения легированных чугунов. Для получения малоуглеродистого чугуна иногда добавляют мягкое железо или, наоборот, для увеличения содержания углерода в чугуне добавляют в ковш молотый уголь. Т. к. результаты заливки в большой степени зависят от правильной i° металла, необходимо время от времени проверять f металла. Для получения надлежащих механич. качеств отливки (сопротивление разрыву, удлинение, плотность и др.) заливку необходимо производить при правильно выбранной t . Как излишне высокая, так и недостаточная ( заливки приведет к получению бракованного или в лучшем случае недостаточно качественного литья. При излишне высокой t° возрастает усадка металла, а вместе с ней и вероятность образования пустот и усадочной раковины в отливке, растворимость газов металлом и в связи с этим образование газовых раковин, ликвация (см.), меньшие механич. показатели, и наконец вследствие увеличения пригара земли получается менее чистая отливка. При недостаточно высокой (° заливки возрастает брак по недоливу, особенно у тонкостенных деталей, вследствие густоты металла. Если чугун был получен холодным в печи, то в результате получается отливка с крупными включениями графита, ослабляющими металл. Лучше несколько перегреть металл в печи (в известных пределах) и остудить в ковше до нормальной t° заливки. Для ориентировки можно указать следующие применяемые 1° заливки для чугунных деталей [c.94]

Характернылш особенностями сжиженных газов в газообразном состоянии являются значительная плотность (более высокая, чем воздуха) н связанная с этим плохая диффузия в окружающую атмосферу. Такие особенности сжиженных газов приводят к тому, что они могут течь по поверхности земли или пола подобно воде, скапливаясь во всевозможных приямках. Известен случай, когда пары сжиженного газа при разрыве емкости распространились на большой территории предприятия и, проникнув через кирпичный забор, достигли дороги, расположенной на расстоянии более 100 м от емкости. По дороге в это время проходил трактор, искра от которого послужила причиной взрыва газовоздушной смеси. [c.9]

В заключение подчеркнем еще раз, что все приведенные здесь формулы относятся не только к температуре, но и к концентрации произвольной пассивной примеси. Поэтому результаты настоящего пункта могут применяться, например, к влажности или концентрации углекислого газа в атмосфере, к солености океана или к плотности электронов в ионосфере (если малб влияние магнитного поля Земли). Разумеется, параметры х и Л/ во всех этих случаях будут иметь различные значения. [c.354]

Состояние молекул в газах, определяемое их расположением, а также величинами и направлениями скоростей теплового движения, хаотично, Однако это состояние не является абсолютно хаотичным в реальных условиях молекулы газа находятся под действием силы тяжести, направленной к центру Земли. Если бы на молекулы действовала только эта сила, они все собрались бы на дне сосуда, то есть в известном смысле упорядочились бы. С другой стороны, вследствие теплового движения молекулы газа, заключенного в сосуде, с одинаковой вероятностью могут находиться в любом месте этого сосуда (наблюдается равномерное среднее распределение молекул в сосуде с газом). Однако действие силы тяжести приводит к тому, что в нижних слоях молекулы расположены более плотно, чем в верхних, там создается некоторое подобие упорядоченности. Поэтому плотность и давление газа (пропорциональны числу молекуд в единице объема) уменьшаются с высотой. При небольшой высоте сосуда этим, так называемым барометрическим перепадом давления, или перепадом плотности, еще можно пренебречь, но при больших высотах разница очень значительна. Например, на высоте 5400 м давление составляет лишь [c.79]

Итак, можно указать следующие достоинства и недостатки энергии ветра отсутствие влияния на тешювой баланс атмосферы Земли, потребления кислорода, выбросов углекислого газа и других загрязнителей, возможность преобразования в различные виды энергии (механическую, тепловую, элек-рическую), но при этом низкая плотность энергии, приходящейся на едини-ly площади ветрового колеса непредсказуемые изменения скорости ветра в хечение суток и сезона, требующие резервирования ветровой станции или аккумулирования произведенной энергии отрицательное влияние на среду обитания человека и животных, на телевизионную связь и пути сезонной миграции птиц. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о технической осуществимости и целесообразности сооружения и эксплуатации ветровых энергетических установок небольшой мощности для удаленных поселков и отгонных пастбищ, а также в аграрном секторе. [c.150]

Строение и свойства ионосферы. Ионосферой называют, ионизироваииую область верхних слоев атмосферы Земли. Ионизация возникает главным образом под действием ультрафиолетового излучения Солнца, в результате чего образу-" ются положительно заряженные ионы и свободные электроны. Кроме тбго, в процессе ионизации участвуют рентгеновские лучи, излучаемые солнечной, короной, и корпускулярные потоки Солнца. Вследствие низкой плотности атмосферы на большой высоте ионы и свободные электроны рекомбинируют сравнительно медленно, и образуется ионизированный слой газа, находящийся в состоянии динамического равновесия. По своим свойствам ионосфера эквивалентна полупроводнику. Поэтому ионосфере свойственны отражающие, прелом-ляющие к ослабляющие свойства. При критической частоте f p=]/80,8N, где N — Удельная концентрация электронов в ионосфере, измеряемая количеством свободных электронов в одном кубическом сантиметре и являющаяся основным показателем преломляющих свойств ионосферы, волна перестает взаимодействовать с ионосферой [c.213]

Ряд прикладных задач требует подробного знания параметров дальнего следа, оставляемого телами при спуске в атмосфере с гиперзвуковой скоростью. К их числу необходимо отнести задачи, связанные со взаимодействием электромагнитных волн с возмущенной при пролете областью атмосферы. Это важно, например, при исследовании метеорных явлений или при обеспечении качества радиосвязи со спускающимися аппаратами и т.д. Важнейшими из отмеченных характеристик течения являются электронная концентрация температура потока Т и температура электронов Т . При спуске в атмосфере условия течения в дальнем следе могут сильно меняться от ламинарного режима на больших высотах до турбулентного при полетах на малых, от химически замороженного течения при малых значениях плотности окружающей среды верхней атмосферы до равновесного вблизи поверхности Земли. Необходимо отметить, что к настоящему времени течения в дальних следах достаточно подробно исследованы [1-9]. В ряде расчетно-теоретических работ эта область течения рассматривалась как в рамках совершенного газа, так и, где это необходимо, с учетом химических реакций. Между тем в условиях гиперзвукового полета и разреженной среды возможно не только неравновесное протекание химических реакций, но и достаточно сильное отклонение от состояния термического равновесия. Анализ времен релаксации различных физико-химических процессов в условиях низкотемпературной плазмы дальнего гиперзвукового следа показывает, что возможны колебательная неравновссность отдельных молекул (прежде всего молекул О2 и N2, если ограничиться рассмотрением течений "чистого" воздуха без учета возможных добавок естественного или искусственного происхождения) и отрыв температуры электронов 7,, от температуры поступательно-вращательных степеней свободы тяжелых частиц Т. Термическая неравновссность, важная сама по себе, влияет и на остальные параметры потока. Основные закономерности подобных течений выявлены в [7-10]. Данная работа является продолжением указанных исследований на всем протяжении гиперзвукового спуска в атмосфере. [c.154]

Высотные профили плотности большинства важных составляющих атмосферы можно найти в справочнике U. S Standard Atmosphere (1976). Плотность воздуха обычно экспоненциально падает с высотой. Однако характерный масштаб изменения с высотой увеличивается в области 100 км, и далее падение плотности замедляется. Плотность некоторых составляющих (главным образом фотохимического происхождения, например, О или Оз) имеет более сложную зависимость от высоты. Данные о составе воздуха (за исключением инертных газов) у поверхности Земли приведены в табл. 1.1. Поскольку молекулярные массы N2 и О2 равны соответственно 28 и 32 кг/кМ, средняя молекулярная масса воздуха составляет 28,96 кг/кМ. 1 кМ идеального газа при стандартных температуре и давлении занимает объем 22,4 м . При этих же условиях средняя плотность воздуха равна 1,29 кг-м . Эта информация будет полезна читателю для пере- [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...