大气压,空气湿度和空气密度测定

空气密度与气体普适常数的测量空气密度与气体普适常数的测量[实验目的]⒈ 学习真空泵的工作原理，用抽真空法测量环境空气的密度，并换算成干燥空气在标准状态下（0℃、1标准大气压）的数值，与标准状态下的理论值比较。

⒉ 从理想气体状态方程出发，推导出变压强下气体普适常数的表达式，利用逐次降压的方法测出气体压强i p 与总质量im 的关系并作图，由直线拟合求得气体普适常数R ，与理论值比较。

[实验原理]⒈真空气压低于一个大气压)10(5Pa 约的空间，统称为真空。

其中，按气压的高低，通常又可分为粗真空)10~10(35Pa 、低真空)10~10(-13Pa 、高真空)10~10(-61Pa -、超高真空)10~10(-126Pa -和极高真空)10(-12Pa 低于五部分。

其中在物理实验和研究工作中经常用到的是低真空、高真空和超高真空三部分。

用以获得真空的装置总称真空系统。

获得低真空的常用设备是机械泵；用以测量低真空的常用器件是热偶规、真空表等。

⒉真空表大气压：地球表面上的空气柱因重力而产生的压力。

它和所处的海拔高度、纬度及气象状况有关。

差压（压差）：两个压力之间的相对差值。

绝对压力：介质（液体、气体或蒸汽）所处空间的所有压力。

负压（真空表压力）：如果绝对压力和大气压的差值是一个负值，那么这个负值就是负压力，即负压力=绝对压力-大气压＜0。

⒊旋片式机械泵工作原理旋片式真空泵主要部件为圆筒形定子、偏心转子和旋片12图2 旋片式真空泵结构图图中：1.滤网 2.挡油板 3.真空泵泵油 4.旋片 5.旋片弹簧6.空腔7.转子8.油箱9.排气阀门 10.弹簧板图3 旋片式真空泵工作原理BC ((b (c) (d)3偏心转子绕自己中心轴逆时针转动，转动中定子、转子在B 处保持接触、旋片靠弹簧作用始终与定子接触。

两旋片将转子与定子间的空间分隔成两部分。

进气口C 与被抽容器相连通。

出气口装有单向阀。

当转子由图(a)状态转向图(b)状态时，空间S 不断扩大，气体通过进气口被吸入；转子转到图(c)位置，空间S 和进气口隔开；转到图(d)位置以后，气体受到压缩，压强升高，直到冲开出气口的单向阀，把气体排出泵外。

常见气体密度与空气密度的对比1.引言1.1 概述引言部分是文章的开篇，用来引起读者的兴趣并介绍文章的主题和目的。

在概述部分，可以从以下几个方面进行叙述：首先，可以简要介绍气体密度和空气密度的概念。

气体密度是指单位体积内气体所含的质量，通常用千克/立方米（kg/m³）来表示；而空气密度则是指空气的密度，也是单位体积内空气所含质量的量度。

接着，可以阐述研究常见气体密度与空气密度的意义和目的。

了解不同气体的密度以及与空气的密度对比，有助于理解气体行为和特性，对于工程设计、环境监测、气体分离等方面有重要的应用价值。

通过比较不同气体的密度与空气的密度，我们可以深入了解气体的轻重程度，从而在实际应用中做出有针对性的选择和决策。

最后，可以简要介绍本文的结构安排。

本文将分为引言、正文和结论三个部分。

正文部分将重点讨论常见气体密度的介绍、空气密度的介绍以及两者的对比分析。

结论部分将总结常见气体密度和空气密度的差异，探讨影响因素，并探讨其应用和意义。

通过上述的概述部分，读者可以在开篇就对文章的内容有一个初步的了解，引导读者进一步阅读，并为后续的正文做好铺垫。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以进行如下编写：文章结构：本文将分为三个主要部分，引言、正文和结论。

1. 引言：在引言部分，我们将对本文的主题进行概述，介绍常见气体密度和空气密度的基本概念，并明确文章的目的和重要性。

2. 正文：正文将分为三个小节，分别介绍常见气体密度的概念、空气密度的概念以及常见气体密度与空气密度的对比。

2.1 常见气体密度的介绍：在这一部分中，我们将详细介绍常见气体的定义和性质，并重点关注气体密度的计算方法和常见单位。

通过提供一些实例，我们将展示不同气体密度之间的差异。

2.2 空气密度的介绍：这一部分将着重介绍空气密度的定义和影响因素。

我们将解释空气密度与气温、气压和湿度之间的关系，并介绍空气密度的测量方法。

2.3 常见气体密度与空气密度的对比：在这个部分中，我们将比较不同气体的密度与空气的密度之间的差异。

空气湿度测量报告模板报告名称：空气湿度测量报告报告编号：2021-XXX一、背景介绍空气湿度是指空气中所含水汽的含量，是一个重要的气象参数之一。

湿度的变化对人们的生活和生产都有一定的影响。

为了准确测量和了解空气湿度的变化情况，我们进行了一系列的湿度测量实验。

二、实验目的本次实验旨在测量不同时间和不同环境条件下的空气湿度，以获取湿度的变化数据，进一步分析空气湿度的变化趋势。

三、实验设备和方法1. 设备：- 湿度计：采用高精度数字湿度计进行测量。

- 计时器：用于定时记录实验时间。

2. 测量方法：- 将湿度计放置在待测环境中，等待湿度计稳定。

- 在湿度计显示稳定后，按下计时器启动按钮，记录实验开始时间。

- 每隔10分钟记录一次湿度计的读数，共记录6次。

- 实验结束后，关闭湿度计和计时器，并记录实验结束时间。

四、实验结果根据实验方法测量得到以下结果：时间（分钟）湿度（%）0 6510 6820 7030 7240 7450 7660 80五、数据分析和讨论从实验结果可以看出，随着时间的推移，湿度逐渐上升。

在开始时的湿度为65%，经过60分钟后湿度升高至80%。

可以得出结论：在该环境中，湿度呈现逐渐增加的趋势。

六、实验误差和改进措施本次实验存在一定的误差，可能是由于以下因素导致的：1. 环境变化：实验过程中，环境的温度和空气流动情况可能会影响湿度计的测量精度。

2. 湿度计的精度：湿度计的精度对实验结果的准确性也有一定的影响。

为了提高实验的准确性，可以采取以下改进措施：1. 在实验前准确校准湿度计，确保测量结果的精确度。

2. 保持实验环境的稳定性，尽量减少温度和空气流动对测量结果的影响。

3. 增加重复实验次数，进一步验证实验结果的可靠性。

七、结论通过实验测量和数据分析，我们得出如下结论：在本次实验中，湿度随着时间的推移呈逐渐增加的趋势。

在开始时的湿度为65%，经过60分钟后湿度升高至80%。

八、参考文献无以上为本次空气湿度测量报告的内容，仅供参考。

流体静力学中的大气压力与气体密度1. 引言流体静力学是流体力学中的一个重要分支，研究物质在静止或近似静止状态下的力学性质。

大气压力与气体密度是流体静力学中的两个重要概念，它们之间有着密切的关系。

本文将深入探讨大气压力与气体密度的概念及其相互作用。

2. 大气压力大气压力是指大气对单位面积上的作用力。

大气由空气分子组成，这些分子在空气中不停地运动，与容器壁或其他物体发生碰撞。

这种碰撞导致空气对物体施加压力。

大气压力的大小与以下几个因素有关：2.1 大气压强度大气压强度是指单位面积上所受到的大气压力。

在海平面上，标准大气压强度为1013.25 hPa（即标准大气压）。

随着海拔的升高，大气压强度逐渐减小。

2.2 空气密度空气密度是指单位体积内的空气质量。

空气密度与大气压力直接相关，即大气压力越高，空气密度越大。

这是因为大气压力增大会导致空气分子之间的碰撞频率增加，分子之间的距离变小，从而使单位体积内的分子数增加，即空气密度增大。

2.3 温度和湿度温度和湿度也会影响大气压力。

温度的升高会导致空气分子运动速度增加，碰撞力增大，从而使大气压力增大。

湿度的增加会使气体中的水蒸气分子增多，空气密度增大，大气压力也会相应增大。

3. 气体密度气体密度是指单位体积内的气体质量。

气体密度与大气压力、温度和湿度等因素密切相关。

根据理想气体状态方程，气体密度与以上因素满足如下关系：ρ = P / (R * T)其中，ρ表示气体密度，P表示大气压力，R表示气体常数，T表示温度。

由此可见，气体密度与大气压力成正比，与温度成反比。

4. 大气压力与气体密度的相互影响根据以上介绍，大气压力与气体密度存在着密切的关系。

大气压力的增大会导致空气分子的碰撞频率增加，分子之间的距离变小，从而使空气密度增大。

相反地，空气密度的增大也会使大气压力增大。

同时，大气压力与气体密度还受到温度和湿度等因素的影响。

温度的升高会使大气压力和气体密度增大，而湿度的增加只会增大气体密度。

通风工程实验报告姓名：沈家华学号： 1006300127班级：矿102班学院：资源与冶金学院指导老师：闭历平老师实验一大气压、空气湿度和空气密度测定一、实验目的掌握测定大气压（P）和空气湿度的常用仪表的构造、原理和使用方法，计算空气密度。

二、实验要求(一) 掌握使用气压计、温度湿度计、测定空气的温度、湿度、大气压力。

（二）掌握计算空气密度的方法。

三、实验仪器和设备表1-1 实验所用的仪器和设备四、实验内容1、分别用水银气压机和空盒气压计测大气压。

2、用温度湿度两用计测量空气的相对湿度、华氏温度和摄氏温度。

3、以水银气压计和温度湿度两用计的测定结果计算空气的密度。

五、实验步骤1、大气压测定常用的仪表有水银气压计和空盒气压计。

⑴水银气压计常用的水银气压计有动槽式和定槽式两种。

动槽式水银气压计的主要部件是一根倒置于可动水银槽内的玻璃管，管的上端水银面上是真空的，槽内液面则通向大气，所以玻璃管内水银柱高度就表示了大气压力（毫米汞柱或毫巴）。

⑵空盒气压计如图1-1所示，空盒气压计由一个波纹状金属真空盒和一套杠杆机构组成。

大气压变化时盒面变形值经杠杆机构放大，带动盒面指针转动指出大气压值。

空盒气压计使用前应用水银气压计校正，校正时用小螺丝刀微微拧转盒背面（或侧面）的调节螺丝，使指针所示气压值与水银气压计一致。

测定时，将其水平放置，用手指轻轻敲击盒面数次，消除指针的蠕动现象，等待数分钟后再读值，读值应根据仪器所附检定证进行刻度和温度的补充校正。

例如，某空盒气压计读值为770mmHg ，查取它的刻度校正值为-0.1 mmHg ，温度校正为-0.03（mmHg /℃×15℃）=-0.45 mmHg ，补充校正为+0.6 mmHg ，则实际大气压为770-0.1-0.45+0.6=770.05 mmHg 。

1-金属盒；2-弹簧；3-指针图1-1 空盒气压计⑶使用数字式气压计测定大气压力数字式气压计具有体积小、重量轻、测量参数多、数据准确、读数简便、使用寿命长等特点，目前，在实验室、煤矿井下测量大气压力多用数字式气压。

空气密度测定实验报告篇一：空气密度的测量实验报告空气密度的测量（实验报告）内容摘要：空气密度是社会和自然科学的一个重要参数，就比如空气对运动物体的阻碍力，所受阻力大小受到各地海拔及空气湿度的影响，总的来说就是因为空气密度不同，所以学会精确测量其大小对于科研及教学尤为重要。

引言：空气密度的测量对于现代教学及科技发展具有重大意义，但研究者甚少，物体受到空气的弹力而产生的.汽车、船舶、铁路机车等在运行时，由于前面的空气被压缩，两侧表面与空气的摩擦，以及尾部后面的空间成为部分真空，这些作用所引起的阻力.在逆风运行时，还要把风力附加在内. 在现实生活中，自由落体也受空气阻力的影响，其速度，接触面积，空气密度等都会影响空气阻力的大小. 在热传学中，对流被分为自然对流与强制对流.例如自然对流热空气上升冷空气下降 .还有在风电场工程建设的过程中,对一个地区风能大小的准确评测至关重要,其中空气密度是准确计算与衡量一个地区风能大小的重要参数之一等等之类的，它影响着我们的生活甚至科学的的发展，所以，对于测量这样的一个参数，是很有必要的.实验仪器：玻璃瓶、金属管、夹子、橡胶管、水槽、量筒、打气筒实验方案拟定：1、选择实验方法（满足精度要球，既可行又经济）ρ=m/Vm=M2-M1（M1：自然状态下瓶子、夹子、导管的总质量；M2：在瓶内充入一定空气后（用打气筒充气）的瓶子、夹子、导管的总质量；V：用排水集气法得到的空气体积）2、选择测量方法 M1、M2的测量使用阻尼式分析天平进行称量 V的测量利用排水集气法测量3、测量仪器的选择(原则-误差均分) 确定误差分配方案按照相等影响原则分配若y=f(x1,x2…xn)[例：g=f(T,l)=4π2（l/T2）]Uc(y)=[(аf/аx1)2Uc2(x1) +…+(аf/аxn)2 Uc2 (xn) ]1/2εr(y)=[(аlnf/аx1)2 Uc2 (x1)+ …+(аlnf/аxn)2 Uc2 (xn) ]1/2 要求[∑(аf/аxi)2 Uc2 (xi) ]1/2]1/2≦Uc(y)（给定的值）[∑(аlnf/аxi)2 Uc2 (xi) ]1/2≦εr（给定的值）则|аf/аxi | Uc(xi) ≦Uc(y)/(n 1/2) |lnf/аxi| Uc(xi) ≦εr /(n 1/2) 根据以上运算推出：|аρ（m,V）/аmi| Uc(mi) ≦Uc(ρ) /(21/2) |аln ρ(m,V)/ аVi| Uc(Vi) ≦εr/(21/2)设m=646.5mg V=500mL(cm3),要求密度ρ的εr≦1%，应用什么器具来测量？∵ρ=m/V∴lnρ=lnm+ln(1/V) 根据误差均分原则|1/m|Uc(m) ≦εr/(21/2)|-1/V|Uc(V)≦εr/(21/2)Uc(m) ≦εrm/(21/2)=(1%*646.5mg)/(21/2)≈4.57mg —1mg分度 Uc(V) ≦εrV/(21/2)=(1%*500cm3) /(21/2)≈3.54cm3—1cm3(1mL)所以选择最小分度为1mg以下的分析天平和最小分度为1mL(1cm3)以下的量筒(集气瓶)分别测m和V4、选择测量条件①尽可能精确称出m的值及量出体积V ②实验过程需小心仔细③尽量排除其它外加因素的影响 5、拟定实验程序先找一个玻璃瓶，在瓶口处用橡胶塞塞紧在塞子中央打一孔，把金属管或玻璃管紧插入孔内（孔小时可将橡胶塞子浸入热水中数分钟后取出趁热将管插入孔中冷却后即紧固），将塞子塞紧，将橡皮导管套在金属管（玻璃管）上。

实验报告姓名：黄靖东班级：安全132班学号：13063002312016年5月29日实验一大气压、空气湿度和空气密度的测定实验目的掌握测定大气压和空气湿度的常用仪表的构造、原理和使用方法，计算空气密度。

实验内容本实验需要测定大气压、空气相对湿度和卡他度，但是由于实验室仪器问题只测量了卡他度和空气温度。

本实验用到的仪器有水银气压计、空盒气压计、TES-1360温度湿度两用计、卡他计。

①水银气压计是实验室挂门口的管状气压计，管的上端水银面上是真空的，槽内液面则通向大气，所以玻璃管内水银柱高度就表示大气压力，可直接读数，单位毫米汞柱。

②空盒气压计，由一个波纹金属真空盒和一套杠杆机构组成。

使用前先用水银气压计校正，测定时，将其水平放置，用手指轻轻敲击盒面数次，消除指针的蠕动现象，等待数分钟之后再读数读数应根据仪器所附检定证进行刻度和温度的补充校正。

单位pa③温度湿度两用计，打开电源开关，将功能键拨到相应的位置，屏幕即可读出温度和湿度。

④卡他计，卡他计分为干卡他计和湿卡他计，测定时，将卡他计放入55℃左右的热水中使酒精面上升至仪器上部空间的三分之一处，取出卡他计抹干，然后挂在待测点，酒精面开始下降，记录由38度下降到35度所需时间。

本实验大气压可以通过水银气压计和空盒气压计直接测出。

空气的温度、湿度可通过温湿度计直接读出。

空气的密度可以通过测量的大气压温度和湿度计算出卡他度可以通过卡他计上的卡他常熟和测量的时间计算出，H=F/T思考题1.空盒气压计为何要进行校正？空气的绝对静压发生变化时，薄片随即向上或向下弯曲，用齿轮和杆杠的机械传动作用，把这种弯曲变化量转变为指针在刻度盘上的转动量，校正时消除机构中的摩擦。

2．为什么说卡他计是检查气温、湿度及风速综合作用的一种仪器？卡他度只能反映对流和辐射的散热效果,而湿卡他度可反映对流、辐射和蒸发的综合散热效果。

实验二通风管道中风流点压力和风速的测定一、实验目的（一）学习用皮托管及压差计测定通风管道中的点压力，并了解皮托管及压差计的构造。

如何测量空气的密度和质量修订稿空气的密度是指单位体积内气体分子的数量，通常以千克/立方米或克/升为单位。

测量空气的密度和质量可以使用不同的方法，下面将介绍几种常用的方法。

1.法拉第电容重力秤法这种方法通过测量气体分子在电场中移动所需的电流来计算空气的密度。

将一个容纳气体的容器放置在一对金属电极之间，然后在电极上加上电压，形成一个电场。

当气体分子在电场中移动时，会产生电流。

通过测量电流和电压，可以计算出气体的密度。

2.空气比重探测器法这种方法通过测量气体在特定条件下的流速和压力来计算空气的密度。

首先，在一个特定的管道中，将气体与另一种已知密度的气体（如氧气）混合。

然后，通过测量混合气体在管道中的流速和压力来计算出空气的密度。

这种方法常用于空气质量检测和空气污染监测。

3.弹簧天平法这种方法通过测量气体容器在气体中悬浮的重量来计算空气的密度。

将一个空气密封的容器悬挂在一根弹簧上，然后调整弹簧的张力，使其平衡，记录所需的张力。

接下来，将容器放入一个密闭的空气中，再次记录弹簧的张力。

通过比较两个记录，可以计算出空气的密度。

4.高空气密度计算法这种方法通过测量高度差和大气压力变化来计算空气的密度。

在不同的高度上测量大气压力和温度，并记录下来。

然后，通过使用理想气体状态方程，将这些数据带入方程中，就可以计算出不同高度上的空气密度。

无论使用哪种方法，测量空气的密度和质量都需要注意以下几点：-精确的仪器和设备：使用高精度的电子秤、压力计、温度计等仪器和设备，确保测量的准确性。

-控制环境条件：测量时要确保实验环境的温度、湿度等条件稳定，以减小环境对结果的影响。

-校准和重复性：定期校准仪器，进行多次测量并取平均值，以提高测量的可靠性和准确性。

总之，测量空气的密度和质量需要使用适当的方法和仪器，并且要注意环境条件的控制和数据的校准，以获得准确且可靠的结果。

空气密度和气体普适常数的测空气密度是感知空气实体密度的物理量。

气体普适常数是指理想气体在等压和等温下的物理性质。

在物理学和化学领域，空气密度和气体普适常数非常重要，因为它们可以用于计算气体中分子的性质和行为。

测量空气密度1.密度瓶法密度瓶法是一种比较精确的测量空气密度的方法。

它需要使用一个称重器和一个配备有止口的玻璃瓶。

首先，将瓶子放置在称重器上，并记录下其重量。

然后，将瓶子加满水，并重新称重。

得出装水的瓶子与空瓶的质量差。

接下来，将空瓶旋转数次，使气泡从瓶底逃脱，并允许水滴落到止口下方。

用水擦拭瓶口，确保其完全干燥。

最后，将空瓶放在称重器上，并记录下其重量。

根据密度瓶的容积和质量，可以准确地计算出空气密度。

2.气体密度计法气体密度计是一种专用仪器，用于测量气体的密度。

它用于测量气体或气体混合物的密度和分子量，并可以快速计算其他与分子相干的物理量。

该仪器包含一个U形管，用于容纳气体样品和一个瓶中的玻璃球，用于测量气体内部压力。

通过测量气体样品在U型管中的位移量和其所需的压力，可以计算出气体的密度。

3.飘移球法飘移球法是一种比较简单但不太精确的方法。

它需要使用一个透明的容器和一个亚武反射灯。

首先，用一个小气球将透明容器的顶部封住，并尽可能将其充满气体。

然后，将亚武反射灯放置在容器的侧面。

当灯光穿过含有稻草筏的容器时，它会在球的上下两侧产生一个阵列。

通过观察目标球在这个阵列中的飘动，可以推断出气体的密度。

1.体积法体积法是一种测量气体普适常数的精确方法。

为了进行这种测试，需要使用一个容纳气体的器皿和一个秤。

首先，装满气体的气体皿被放在秤上并称重。

接下来，将气体皿的体积测量，并保存气体在恒温条件下的温度和大气压力。

通过使用理想气体状态方程（PV = nRT）可以计算出气体的摩尔数，因此也可以计算出气体的普适常数。

2.引爆法引爆法是一种测量气体普适常数的快速方法。

它需要使用一个装有氢气或燃料混合物的燃烧室和一个燃气火箭引擎。

《通风安全学》课程实验报告安徽理工大学能源与安全学院目录实验一矿井大气参数测定 (1)实验二风管风流点风压和点风速测定 (2)实验三管道通风阻力及摩擦阻力系数、局部阻力系数测试 (3)实验四扇风机性能测试 (5)实验五管道中空气粉尘浓度测定 (7)实验六矿井有毒有害气体浓度测定 (8)实验七瓦斯气体爆炸演示 (9)实验八粉尘爆炸演示 (10)实验九煤的瓦斯放散指数（ΔP）测定 (11)实验十煤的坚固系数测定 (12)实验十一用气相色谱法分析矿内空气成分 (13)实验一矿井大气参数测定实验日期年月日一、实验目的：二、实验器材：三、实验内容：四、实验步骤：五、测试内容1、大气压测定2、空气湿度测定1) 单位体积干空气与同体积、同温度及同压力的湿空气相比，哪一个重些？为什么？2) 如果湿度计的干、湿球温度值相同，则空气的相对湿度为多少？3) 测相对湿度时，如果湿球附近空气不流动，对测定结果有无影响？七、实验体会与总结实验二风管风流点风压和点风速测定实验日期年月日一、实验目的：二、实验器材：三、实验内容：四、实验步骤：五、测试内容1、风流的点风压2、风流的点风速，断面平均风速，风速分布系数和风速分布图3、画出风速分布图；六、思考题1)在同一断面的不同垂高上，各点的绝对静压和绝对全压，相对全压和相对静压是否相同？为什么？2)用坐标图分析比较压入式和抽出式通风的测点绝对全压、绝对静压、动压和相对全压、相对静压和动压间的关系。

七、实验体会与总结实验三管道通风阻力及摩擦阻力系数、局部阻力系数测试实验日期年月日一、实验目的：二、实验器材：三、实验内容：四、实验步骤：五、测试内容1、风道摩檫风阻和摩檫阻力系数测定2、900直角转弯局部阻力系数测定1) 如果两测点的标高不同，用皮托管和压差计算出的两测点的压差是否仍为势能差，为什么？2) 画出测点及仪器布置图。

七、实验体会与总结实验四扇风机性能测试实验日期年月日一、实验目的：二、实验器材：三、实验内容：四、实验步骤：五、测试内容：1、扇风机性能测定扇风机型号：空气密度：公斤/米3；测点断面积：米2；电动机铭牌功率：千瓦；扇风机转速：转/分2、扇风机性能曲线六、实验体会与总结~实验五管道中空气粉尘浓度测定实验日期年月日一、实验目的：二、实验器材：三、实验内容：四、实验步骤：五、测试内容：实验记录1) 为什么等速采样对提高测尘精度具有重要意义？2) 为什么要将采样器置于人的呼吸带高度处取样？七、实验体会与总结实验六 矿井有毒有害气体浓度测定实验日期 年 月 日 一、实验目的： 二、实验器材： 三、实验内容： 四、实验步骤： 五、测试内容： CO 浓度测定（比长法）1) 列出气体体积浓度（%）与重量浓度（mg/m 3）的关系式，并将上述测定结果换算为重量浓度填入上表。

摄氏度1个标准大气压下的空气密度随着现代科学技术的发展，人们对大气环境的认识越来越深，对各种大气参数的测定也变得越来越重要。

本文将从空气密度这一大气参数的角度出发，介绍在摄氏度1个标准大气压下空气密度的计算方法和原理。

一、空气密度的概念空气密度是指单位体积空气中所含质量的大小，通常用ρ表示，其单位为千克/立方米。

空气密度是大气物理学中的重要参数，它受温度、压强等因素的影响。

在摄氏度1个标准大气压下，空气密度为多少，需要通过相关的计算方法来进行求解。

二、湿空气和干空气的密度计算在大气环境中，空气中可能会含有水蒸气，这种成为湿空气。

湿空气与干空气的密度计算略有不同。

在此，我们分别介绍湿空气和干空气密度的计算方法。

1. 湿空气密度的计算湿空气的密度与温度、压力、水蒸气含量等因素有关。

一般情况下，湿空气的密度的计算可采用如下公式：ρ = (P - e*0.622) / (Rd * T)其中，ρ代表空气密度，P代表气压，e代表水蒸气压，0.622为水蒸气分压的比例常数，Rd为干空气的气体常数，T为温度。

2. 干空气密度的计算干空气是指不含水蒸气的空气，因此其密度计算相对简单。

在摄氏度1个标准大气压下，干空气的密度可采用如下公式进行计算：ρ = P / (Rd * T)三、温度和压力对空气密度的影响在上述的密度计算公式中，温度和压力均是密度的影响因素。

一般情况下，温度越高，空气密度越小；压力越大，空气密度也会随之增加。

这是由于温度对气体分子的速度和运动状态产生影响，而压力则影响气体分子的间隔距离，进而影响了空气的密度。

四、摄氏度1个标准大气压下空气密度的计算示例以摄氏度1个标准大气压下的空气密度计算为例，假设温度为20摄氏度，气压为101325帕斯卡。

根据上述干空气密度的计算公式，可以得到：ρ = 101325 / (287 * (20 + 273.15)) ≈ 1.204 kg/m³这个数值就是在摄氏度1个标准大气压下的空气密度，它是对大气环境中的空气状态有着重要的参考价值。

研究生机电综合实验风机性能测试实验指导书西安科技大学机械工程学院通风机是煤矿安全生产中的重要设备，其性能关系到工作人员的人身安全和运行的经济性。

该实验系统可完成空气密度ρ、风量v q 、静压st p 、轴功率sh P 、静压效率st η、转速n 等主要参数的测试和计算，并可将通风机的压力、功率和效率等随通风机的流量的不同而变化的关系绘成曲线，即通风机的性能曲，以此来评价通风机的性能。

实验系统主要有通风机、变频器、压力、温度、湿度、功率、风速传感器、数据采集装置、微型计算机系统、测试分析软件等组成。

一、 实验目的1. 通过本实验使学生了解矿井通风系统的组成，了解流量、压力、功率等各参数的关系，加强对风机运行工况的认识。

2. 学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法，掌握风机性能分析的方法。

3. 通过标准环境和实验环境的对比，了解环境因数对风机性能的影响。

4. 学习计算机测试系统的构成方式及简单虚拟仪器的设计。

二、 实验对象轴流风机、离心风机 。

三、 实验原理与方法本实验采用标准为中华人民共和国安全生产行业标准《AQ 1011—2005煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》，按本规范要求对实验室现有轴流风机、离心风机进行通风机性能测试。

1. 通风机主要性能参数风机的基本性能参数包括流量v q 、全压p 、静压s p 、功率a P 、全压效率t η、静压效率s η、转速n 、比转速等，它们从不同的角度表示了风机的工作性质。

(1) 流量。

风机流量是指单位时间内通过风机进口的气体的体积，单位为 m 3/s ，m 3/h 。

(2) 全压。

风机全压指单位体积气体从风机进口截面经叶轮到风机出口截面所获得的机械能，单位为Pa 。

若忽略位能的变化，风机的全压可表示为：22221111()()22p p v p v ρρ=+-+ （1）式中：2p ，1p ——风机出口、进口截面处气体的压强，单位为Pa ；2v ，1v ——风机出口、进口截面处气体的平均速度，单位为m/s 。

空气密度是多少标准空气密度是指单位体积空气中所含质量的多少，通常用千克/立方米或克/立方厘米来表示。

空气密度受到温度、压力和湿度等因素的影响，因此在不同条件下空气密度也会有所不同。

本文将从不同角度来探讨空气密度的标准数值。

首先，我们来看空气密度与温度的关系。

根据理想气体状态方程PV=nRT，可以得出空气密度与温度成反比的关系，即温度越高，空气密度越小。

在标准大气压下（101.3千帕），20摄氏度时空气密度约为1.204千克/立方米。

而随着温度的升高，空气密度会逐渐减小。

其次，压力对空气密度的影响也是不可忽视的。

根据理想气体状态方程，空气密度与压力成正比的关系，即压力越大，空气密度越大。

在常温下，当压力增大时，空气分子之间的距离会减小，从而使单位体积内所含空气质量增加，空气密度也随之增大。

最后，湿度对空气密度的影响也需要考虑。

在相同温度和压力条件下，湿空气的密度要比干燥空气的密度小，这是因为水蒸气的分子质量比空气分子的质量小，因此单位体积内所含质量会减小，导致湿空气的密度较小。

综上所述，空气密度的标准数值并不是一个固定不变的数值，而是受到温度、压力和湿度等多种因素的影响。

在一般情况下，我们可以以20摄氏度、101.3千帕的标准大气压为基准，空气密度约为1.204千克/立方米。

但在实际应用中，需要根据具体情况进行精确计算。

在工程领域中，对空气密度的准确计算和控制至关重要。

例如在飞机设计中，需要准确了解不同高度下的空气密度，以便进行气动性能分析和飞行性能计算。

在气象学领域，空气密度的变化也对天气预报和气候研究有着重要的影响。

总之，空气密度是一个动态的概念，受多种因素的影响。

在实际应用中，我们需要根据具体情况进行精确计算，以确保工程设计和科学研究的准确性和可靠性。

第12章高空气压、温度和湿度的测量12.1概述12.1.1定义下列定义源自WMO（1981；1992），均与使用无线电探空仪进行高空测量有关。

无线电探空仪（Radio sonde）：由气球携带的仪器，装备有用于测量一个或几个气象变量（气压、温度、湿度等）的传感器穿过大气并借助无线电发射机将探测讯号传送给观测站。

无线电探空观测(Radio sonde observation)：通过无线电探空仪在上空大气中观测气象变量，这些变量通常是气压、温度和湿度。

注：无线电探空仪可系于一气球下升空或从飞机、火箭上下投（下投探空仪）。

无线电探空站(Radio sonde station)：采用电子学方法观测高空的气压、温度和湿度的测站。

高空观测(Upper air observation)：在自由大气中以直接或间接方式进行的气象观测。

高空站、高空天气站、探空站(Upper air station, upper air synoptic station, aerological station)：进行高空观测的地面站。

探空(Sounding)：通过由气球、飞机、风筝、滑翔机等携带的仪器测定一个或几个高空气象变量。

本章主要论述无线电探空仪系统。

采用特殊的平台，特殊的设备进行探测，或通过遥感方法进行的间接探测，将在本指南第Ⅱ编有关章中讨论。

无线电探空系统通常用于探测气压、温度和相对湿度。

在大多数业务台站，无线电探空仪器系统也用于高空风探测（见第13章）。

另外有些无线电探空随同大气成分，如臭氧浓度或放射性物质的感应系统一起飞升。

这些附加的探测项目本章不涉及。

12.1.2高空探测中使用的单位无线电探空仪观测使用的气象变量的测量单位分别是气压用百帕，气温用摄氏度以及相对湿度用百分数。

相对湿度采用水面上的饱和水汽压的百分数，即使在温度低于0℃也是这样。

在高空观测中使用的位势高度单位是标准位势米，定义为0.980665动力米。

在对流层中，位势高度近似等于以米表示的几何高度。

谈谈科学中测量关于空气密度的方法空气，是构成地球周围大气的气体。

无色，无味，主要成分是氮气和氧气，还有极少量的氡、氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体和水蒸气、二氧化碳和尘埃等。

常温下的空气是无色无味的气体，液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。

一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉，因而液态空气的组成是20.95%氧，78.12%氮和0.93％氩，其它组分含量甚微，可以略而不计。

我们通常所指的大气，是包围在地球周围的整个空气层，它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外，还含有水汽和尘埃. 由此可见，空气是混合物，混合物的密度应该指平均密度.在初中物理中，关于固体、液体密度的测量可谓方法多多.但是关于气体密度的测量方法并没有提及一般地，要测定一个物体的密度，都是通过测量物体的质量和体积，然后直接利用密度公式:密度=质量/体积，即ρ=mV来计算的.空气也是有质量、体积和密度的，要测出空气的密度，就要测出一定体积的空气的质量，但是空气在大气中所受的浮力和重力相等，所以在大气中空气的质量或重力一般不能直接测量，空气的体积也难以测量. 另外，气体的热胀冷缩是最明显的，气体也很容易被压缩. 因而气体的密度受温度和压强影响最大，因此在说气体密度时，必须指明条件（温度与压强）.那么，在普通的实验室可以怎样粗略测量常温下空气的密度呢?方法一：【实验器材】天平、已知容积的瓶子、抽气泵.【实验步骤】1. 用一个定容瓶，将定容瓶抽真空（瓶内压强低于1mmH），称得质量为m1；2. 再将待测空气放人，称得质量为m2.3. 二者之差m=m1-m2，就是瓶中空气的质量. 则空气密度为p= ( m1-m2 )/V .【实验分析】由于空气密度很小，这样测量的m2，与理想空瓶质量m1相差极小，会造成计算误差很大，所以天平的精度一定要高，要达到毫克.方法二：【实验器材】天平、瓶子、量筒、水.【实验步骤】1. 将空瓶放到天平上称出质量m1；2. 将空瓶装满水称出质量m2；3. 将水倒人量筒中，测出水的体积V；4. 计算：设瓶子的质量为m0，则m=m0+m水=m0+ρ水V，则有m0=m2一ρ水V.又m1= m0+m空，则空气的质量m空=m1+m0=m1+ρ水V一m2，空气的体积也是水的体积V，则空气的密度ρ空=( m1+ρ水V一m2)/V.【实验分析】尽可能使用4℃时候的水.方法三：思路：分别测出空气的质量和体积然后运用密度公式计算求得.(1)测空气质量:我们向球内充满空气，使球内空气密度比外界空气密度大，再放出一定质量的空气.称出放气前后球的质量差，就是放出的空气的质量.(2)测空气体积:用排水法收集放出的空气，就可以测出放出的空气的体积.【实验器材】天平、足球、导管、量筒、水、打气筒.【实验步骤】1. 用调节好的天平测出充满气的足球的质量m1；2. 用排水法通过导管把空气从足球里放人充满水的量筒中，直到量筒内外液面相平，测出收集到的空气体积V；3. 测出现在足球的质量m2；4. 计算空气的密度为p= ( m1-m2 )/V .【实验分析】(1)测量的结果可能比书上的1.29kg/m3要小一些，因为我们做实验时往往是室温（20℃左右），而书上记录的是空气温度为0℃时的密度.(2)测量足球的质量会受到空气浮力的影响，所以一定要将足球打足气.(3)要保证足球干燥，以免影响质量.(4)因为气体的密度受温度、压强的影响较大，所以，步骤2中一定要使量筒内、外的液面相平.方法四：【实验器材】1. 取一个塑料桶A，在桶盖上安装一套自行车内胎上用的气门嘴，以便打气，如下图所示.2. 用有机玻璃制一个容积为15⨯10⨯10cm3，的容器B，距容器底10cm处作出标记线，再用透明胶带标记盖严.3. 准备一段乳胶管、一个玻璃水槽、一个作为开关用的铁夹子.【实验步骤】1. 在气门嘴上紧套乳胶管，用打气筒向塑料桶A内打气，直到桶壁稍微鼓胀起来为止.用铁夹夹紧乳胶管. 称量整个装置（包括桶A、乳胶管、铁夹和充入的空气）的质量m1.2. 将容器B装满水，盖上玻璃片，倒转过来，放在玻璃槽的水里，再撤去玻璃盖片.将接通A桶的乳胶管插人容器B的内部，打开铁夹，用排水法收集空气.同时调节容器B露出水面的高度，待B内外水面与10cm标记线相平时，立即用铁夹夹住乳胶管.此时收集空气的体积正好是1L.3. 测出A桶及铁夹、乳胶管和剩余空气的质量m2.4. 排水收集空气的质量则为两次称量值之差，则空气的密度p=(m1-m2)/1L.【实验分析】(1)方法三及方法四原理相同.(2)每次充人的空气不宜过多，如果过多，收集空气时的大容器不容易找，测定常温常压下空气的体积有困难；充入的空气也不宜太少，太少了称量时添加祛码不方便.(3)瓶口与塞子、塞子与导管连接部分不漏气是做好这一实验的关键.塞好瓶塞和导管后，将瓶口部分浸人水中，用打气筒充气，看瓶口部分有无气泡冒出.如漏气，抹干后用黄油或凡士林加热后灌人其间，直至不漏气为止.(4)因充人的空气质量很小，要用毫克祛码，应细心调节天平.(5)用足球或用塑料桶，并不是最好的，最好用玻璃瓶或铁质桶，充气前后体积不应有明显的变化. 因为充气后体积变大，容器所受空气的浮力变大，称量的空气质量则偏小，测不准空气的密度.测量空气的密度，除上面介绍的四种方法外，当然还其他方法测量空气密度，请同学们自己课余查阅相关资料去探索.。

空气密度测定实验原理空气密度与所有物质的密度定义一样，即是单位体积内的质量：V m=ρ (1)但是由于气体中单位体积内的分子数较少，所以空气的密度是一个很小的量。

我们采用由密度定义式直接测量空气的密度值。

用一个定容瓶，先将定容瓶抽真空（瓶内压强低于1mmHg ）,称得质量为m 2。

再将待测空气放入，称得质量m 1。

二者之差m=m 1-m 2,就是瓶中空气质量。

如已知定容瓶的体积V ，则空气密度为:V m m 21−=ρ (2)也就是说我们只要测出一定体积内的空气质量，就能计算出空气的密度。

实验需采用现代真空技术将一定容瓶抽成低真空状态，并有高精度的质量称衡器，称出定容瓶有空气时与无空气时(抽成真空状态)的质量,称衡质量精度能得出定容瓶内空气的质量,则就可计算空气的密度.但是空气的密度在很大程度上与空气所处的条件有关。

因此实验结果必须注明测量时的大气压强、空气温度、空气湿度等条件。

同时实验测得的空气密度值往往需要换算为干燥空气在标准状况下（0ºC 、760mmHg ）的密度，以便分析实验测量误差与实验状况，其换算式为：831)(1(Pp at p p w n n ++=ρρ 式中： ——换算后干燥空气在标准状况下的密度。

其标准值0.001293克/厘米n ρ=0n ρ3ρ ——在实验条件下测到的空气密度。

n p ——760.0mmHgp——实验时由气压计测得大气压强（注意必须进行温度与重力加速度修正） a——空气压力系数为0.003674ºＣ-1。

t ———测量时空气的温度（ºC ）w P ——空气中所含水蒸汽的分压强。

P w =相对湿度×饱和水蒸汽压（从附表中查出）。

s p 该换算式推导基于理想气体状态方程，并考虑到实测空气中有水蒸汽成份。

具体推导见附录。

实验时由气压计测读的大气压值修正说明：（1）温度修正：由于水银及标尺的热膨胀影响读数，所以实验直接从福廷式气压计上测读的气压值应作修正。