Berapa massa jenis udara di STP? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, Anda perlu memahami apa itu densitas dan bagaimana STP didefinisikan.
Takeaways kunci: Kepadatan Udara di STP
- Nilai kerapatan udara pada STP ( suhu dan tekanan standar) tergantung pada definisi STP. Definisi suhu dan tekanan tidak baku, jadi nilainya tergantung pada siapa Anda bertanya.
- ISA atau International Standard Atmosphere menetapkan bahwa kerapatan udara adalah 1.225 kg/m3 pada permukaan laut dan 15 derajat C.
- IUPAC menggunakan densitas udara 1,2754 kg/m3 pada 0 derajat C dan 100 kPa untuk udara kering.
- Kepadatan dipengaruhi tidak hanya oleh suhu dan tekanan, tetapi juga oleh jumlah uap air di udara. Oleh karena itu, nilai standar hanyalah perkiraan.
- Hukum gas ideal dapat digunakan untuk menghitung massa jenis. Sekali lagi, hasilnya hanyalah perkiraan yang lebih akurat pada suhu dan tekanan rendah.
Kepadatan udara adalah massa per satuan volume gas atmosfer. Itu dilambangkan dengan huruf Yunani rho, ρ. Kepadatan udara, atau seberapa ringannya, bergantung pada suhu dan tekanan udara. Biasanya nilai kerapatan udara yang diberikan adalah STP (Standard Temperature and Pressure).
STP adalah satu atmosfer tekanan pada 0 derajat C. Karena ini akan menjadi suhu beku di permukaan laut, kerapatan udara kering kurang dari nilai yang dikutip di sebagian besar waktu. Namun, udara biasanya mengandung banyak uap air, yang membuatnya lebih padat dari nilai yang dikutip.
Kepadatan nilai udara
Kepadatan udara kering adalah 1,29 gram per liter (0,07967 pon per kaki kubik) pada suhu 32 derajat Fahrenheit (0 derajat Celcius) pada tekanan udara rata-rata di permukaan laut (29,92 inci air raksa atau 760 milimeter).
- Pada permukaan laut dan 15 derajat C, massa jenis udara adalah 1.225 kg/m 3 . Inilah nilai ISA (International Standard Atmosphere). Dalam satuan lain, ini adalah 1225,0 g/m 3 , 0,0023769 slug/(kaki kubik) atau 0,0765 lb/(kaki kubik).
- Standar IUPAC untuk suhu dan tekanan (0 derajat C dan 100 kPa ) menggunakan massa jenis udara kering sebesar 1,2754 kg/m 3 .
- Pada 20 derajat C dan 101,325 kPa, massa jenis udara kering adalah 1,2041 kg/m 3 .
- Pada 70 derajat F dan 14.696 psi, kerapatan udara kering adalah 0,074887 lbm/ft 3 .
Pengaruh ketinggian pada kerapatan
Kepadatan udara berkurang saat ketinggian bertambah. Misalnya, kepadatan udara di Denver tidak sepadat di Miami. Kepadatan udara berkurang dengan meningkatnya suhu, selama volume gas dibiarkan berubah. Sebagai contoh, Anda akan mengharapkan udara menjadi kurang padat pada hari musim panas dibandingkan dengan hari musim dingin, semua hal lain dianggap sama. Contoh lain dari hal ini adalah balon udara yang naik ke atmosfer yang lebih dingin.
STP vs NTP
Meskipun STP adalah suhu dan tekanan standar, tidak banyak proses terukur yang terjadi saat Anda membeku. Untuk suhu biasa, nilai umum lainnya adalah NTP, yang merupakan singkatan dari suhu dan tekanan normal. NTP didefinisikan sebagai udara pada 20 derajat C (293,15 K, 68 derajat F) dan tekanan 1 atm (101,325 kN/m 2 , 101,325 kPa). Kepadatan udara rata-rata di NTP adalah 1.204 kg/m 3 (0,075 pon per kaki kubik).
Hitung massa jenis udara
Jika Anda perlu menghitung kerapatan udara kering, Anda dapat menerapkan hukum gas ideal . Hukum ini menyatakan kerapatan sebagai fungsi suhu dan tekanan. Seperti semua hukum gas, ini merupakan perkiraan sejauh menyangkut gas nyata, tetapi sangat baik pada tekanan dan suhu rendah (normal). Kenaikan suhu dan tekanan menambah kesalahan perhitungan .
persamaannya adalah:
ρ = p / RT
Di mana:
- ρ adalah massa jenis udara dalam kg/m 3
- p adalah tekanan absolut dalam Pa
- T adalah suhu mutlak di K
- R adalah tetapan gas spesifik untuk udara kering dalam J/(kg·K) atau 287,058 J/(kg·K).
Sumber
- Kidder, Frank E. “Buku Pegangan Arsitek dan Pembangun Kidder-Parker, Data untuk Arsitek, Insinyur Struktural, Kontraktor, dan Penggambar.” Harry Parker, hardcover, cetakan kedua belas edisi ke-18, John Wiley & Sons, 1949.
- Lewis Sr., Richard J. “Kamus Kimia Terkondensasi Hawley.” Edisi ke-15, Wiley-Interscience, 29 Januari 2007.
