357. Ilman tiheys

Ilman tiheys NTP-olosuhteissa on 1,293 kg/m3. Kuinka suuri on ilman tiheys, jos paine on 0,98 baaria ja lämpötila 25 °C?

Ratkaisu:

Tarkastellaan yhtä kuutiometriä ilmaa NTP-olosuhteissa, jonka massa on 1,293 kg.

Kirjataan lähtöarvot

[[$ m=1,293 \text{ kg}, \ V_1=1,0 \text{ m}^3, \ p_1=101 \ 325 \text{ Pa}, \ T_1=293,15 \text{ K} $]]​
[[$ p_2 = 98 \ 000 \text{ Pa}, \ T_2=298,15 \text{ K}, \ V_2=? $]]​

Sovelletaan yleistä ideaalikaasun tilanyhtälöä ja lasketaan mikä on ilman uusi tilavuus.
[[$ \begin{align} \dfrac{p_1V_1}{T_1}&=\dfrac{p_2V_2}{T_2} \qquad &&||\cdot T_2 \\ \dfrac{p_1V_1T_2}{T_1}&=p_2V_2 &&||:p_2 \\ V_2&=\dfrac{p_1V_1T_2}{p_2T_1} \\ V_2&=\dfrac{101 \ 325 \text{ Pa} \cdot 1,000 \text{ m}^3 \cdot 298,15 \text{ K}}{98 \ 000 \text{ Pa} \cdot 293,15 \text{ K}} \\ V_2&=1,05156 \ldots \text{ m}^3 \approx 1,0516\text{ m}^3 \end{align} $]]​

Lasketaan ilman uusi tiheys
[[$ \begin{align} \rho_2&=\dfrac{m}{V_2} \\ \rho_2&=\dfrac{1,293 \text{ kg}}{1,0516 \text{ m}^3} \\ \rho_2&=1,2295 \ldots \text{ kg/m}^3 \approx 1,2 \text{ kg/m}^3 \end{align} $]]​

Vastaus: Uusi tiheys on noin 1,2 kg/m3