온도와 압력에 따른 건조 공기의 물성
다양한 온도와 압력에서 건조 공기의 열역학적 물성과 수송 특성.
개요
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절대 온도의 함수로서 대기압(1 atm / 101.325 kPa)에서 건조 공기의 열역학 및 전달 특성. 데이터는 175 K에서 1900 K까지이며 비열, 점도, 열전도율, 프란틀 수, 동점도, 밀도, 열확산율을 다룹니다. 건조 공기는 비기체 상수가 287.058 J/(kg·K)인 이상 기체 혼합물(부피 기준 약 78% N₂, 21% O₂, 1% Ar)로 취급됩니다.
원본 소스는 열전도율을 재료가 주변에서 열을 흡수하는 속도의 척도로 설명하고 175 K에서 1900 K까지 1기압에서의 건조 공기 특성을 제시합니다. 또한 관련 점도 참조를 언급합니다: 공기 - 절대 및 동점도 - SI 및 야드파운드법 단위 및 공기 - 절대 및 동점도 - 야드파운드법 단위.
비열비, 열전도율, 프란틀 수, 동점도, 밀도 및 확산율이 포함된 전체 표를 보려면 원본 페이지는 화면을 회전하라고 안내합니다. 아래 복원된 소스 표는 마이그레이션된 페이지에 해당 열을 보존합니다.
주요 공식
이상 기체 밀도
압력과 절대 온도에서의 건조 공기 밀도. 여기서 입니다.
엔탈피 변화
온도 간격에 따른 엔탈피 변화, 정압 비열 사용.
비열비
비열비; 저온에서 1.4에 접근하고 내부 에너지 모드가 활성화됨에 따라 온도가 증가하면서 감소합니다.
점도에 대한 서덜랜드 법칙
공기의 근사 동적 점도. 기준 점도 (온도 에서)와 서덜랜드 상수 .
변수
| 기호 | 설명 | SI 단위 |
|---|---|---|
| 절대압력 | Pa | |
| 절대온도 | K | |
| 건조 공기의 비기체 상수(287.058) | J/(kg·K) | |
| 밀도 | kg/m³ | |
| 정압 비열 | kJ/(kg·K) | |
| 정적 비열 | kJ/(kg·K) | |
| 비열비() | — | |
| 동적 점도 | kg/(m·s) | |
| 동점도() | m²/s | |
| 열전도율 | W/(m·K) | |
| Prandtl number | — |
1 atm에서의 건조 공기 특성
온도 (K) | cp (kJ/(kg·K)) | cv (kJ/(kg·K)) | k(cp/cv) | 동적 점도 μ (10⁻⁵ kg/(m·s)) | 열전도율 λ (10⁻⁵ kW/(m·K)) | 프란틀 수 | 동점도 ν (10⁻⁵ m²/s) | 밀도 ρ (kg/m³) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 1.0025 | 0.7154 | 1.401 | 1.329 | 1.809 | 0.736 | 0.753 | 1.765 |
| 250 | 1.0031 | 0.716 | 1.401 | 1.599 | 2.227 | 0.72 | 1.132 | 1.412 |
| 300 | 1.0049 | 0.7178 | 1.4 | 1.846 | 2.624 | 0.707 | 1.568 | 1.177 |
| 350 | 1.0082 | 0.7211 | 1.398 | 2.075 | 3.003 | 0.697 | 2.056 | 1.009 |
| 400 | 1.0135 | 0.7264 | 1.395 | 2.286 | 3.365 | 0.688 | 2.591 | 0.882 |
| 500 | 1.0295 | 0.7424 | 1.387 | 2.67 | 4.041 | 0.68 | 3.782 | 0.706 |
| 600 | 1.0511 | 0.764 | 1.376 | 3.017 | 4.661 | 0.68 | 5.128 | 0.588 |
| 700 | 1.075 | 0.7879 | 1.364 | 3.332 | 5.236 | 0.684 | 6.607 | 0.504 |
| 800 | 1.0987 | 0.8116 | 1.354 | 3.624 | 5.774 | 0.69 | 8.214 | 0.441 |
| 1000 | 1.1411 | 0.854 | 1.336 | 4.153 | 6.754 | 0.702 | 11.76 | 0.353 |
| 1200 | 1.1746 | 0.8875 | 1.323 | 4.626 | 7.64 | 0.711 | 15.73 | 0.294 |
| 1500 | 1.2112 | 0.9241 | 1.311 | 5.264 | 8.831 | 0.722 | 22.36 | 0.235 |
| 1900 | 1.244 | 0.9569 | 1.3 | 6.008 | 10.233 | 0.73 | 32.34 | 0.186 |
출처: engineeringtoolbox.com
특성 추세
건조 공기 밀도 및 점도 vs 온도(1 atm)
공기 밀도 계산기
이상 기체 법칙을 사용하여 임의의 압력과 온도에서 밀도를 계산하세요.
건조 공기 밀도(이상 기체)
건조 공기 밀도, 점도 및 동점도
건조 공기 열 및 엔탈피 변화
복원된 원본 소스 표
다음 표는 완전한 참조 데이터를 보존하기 위해 원본 소스 페이지에서 복원되었습니다.
건조 공기 - 열역학 및 물리적 특성
- cp - (kJ/kgK) | - cv - (kJ/kgK) | 비열 | 비열비 - k - ( cp/cv) | 동적 점도 - μ - (10-5kg/m s) | 열전도율(10-5kW/m K) | 프란틀 수 | 동점도1) - ν - ( 10-5m2/s) | 밀도1) - ρ - (kg/m3) | 열확산율 - α - (10-6 m2/s) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 175 | 1.0023 | 0.7152 | 1.401 | 1.182 | 1.593 | 0.744 | 0.586 | 2.017 | — |
| 200 | 1.0025 | 0.7154 | 1.401 | 1.329 | 1.809 | 0.736 | 0.753 | 1.765 | 10.23 |
| 225 | 1.0027 | 0.7156 | 1.401 | 1.467 | 2.02 | 0.728 | 0.935 | 1.569 | — |
| 250 | 1.0031 | 0.716 | 1.401 | 1.599 | 2.227 | 0.72 | 1.132 | 1.412 | 15.72 |
| 275 | 1.0038 | 0.7167 | 1.401 | 1.725 | 2.428 | 0.713 | 1.343 | 1.284 | — |
| 300 | 1.0049 | 0.7178 | 1.4 | 1.846 | 2.624 | 0.707 | 1.568 | 1.177 | 22.18 |
| 325 | 1.0063 | 0.7192 | 1.4 | 1.962 | 2.816 | 0.701 | 1.807 | 1.086 | — |
| 350 | 1.0082 | 0.7211 | 1.398 | 2.075 | 3.003 | 0.697 | 2.056 | 1.009 | 29.5 |
| 375 | 1.0106 | 0.7235 | 1.397 | 2.181 | 3.186 | 0.692 | 2.317 | 0.9413 | — |
| 400 | 1.0135 | 0.7264 | 1.395 | 2.286 | 3.365 | 0.688 | 2.591 | 0.8824 | 37.66 |
| 450 | 1.0206 | 0.7335 | 1.391 | 2.485 | 3.71 | 0.684 | 3.168 | 0.7844 | — |
| 500 | 1.0295 | 0.7424 | 1.387 | 2.67 | 4.041 | 0.68 | 3.782 | 0.706 | — |
| 550 | 1.0398 | 0.7527 | 1.381 | 2.849 | 4.357 | 0.68 | 4.439 | 0.6418 | — |
| 600 | 1.0511 | 0.764 | 1.376 | 3.017 | 4.661 | 0.68 | 5.128 | 0.5883 | — |
| 650 | 1.0629 | 0.7758 | 1.37 | 3.178 | 4.954 | 0.682 | 5.853 | 0.543 | — |
| 700 | 1.075 | 0.7879 | 1.364 | 3.332 | 5.236 | 0.684 | 6.607 | 0.5043 | — |
| 750 | 1.087 | 0.7999 | 1.359 | 3.482 | 5.509 | 0.687 | 7.399 | 0.4706 | — |
| 800 | 1.0987 | 0.8116 | 1.354 | 3.624 | 5.774 | 0.69 | 8.214 | 0.4412 | — |
| 850 | 1.1101 | 0.823 | 1.349 | 3.763 | 6.03 | 0.693 | 9.061 | 0.4153 | — |
| 900 | 1.1209 | 0.8338 | 1.344 | 3.897 | 6.276 | 0.696 | 9.936 | 0.3922 | — |
| 950 | 1.1313 | 0.8442 | 1.34 | 4.026 | 6.52 | 0.699 | 10.83 | 0.3716 | — |
| 1000 | 1.1411 | 0.854 | 1.336 | 4.153 | 6.754 | 0.702 | 11.76 | 0.353 | — |
| 1050 | 1.1502 | 0.8631 | 1.333 | 4.276 | 6.985 | 0.704 | 12.72 | 0.3362 | — |
| 1100 | 1.1589 | 0.8718 | 1.329 | 4.396 | 7.209 | 0.707 | 13.7 | 0.3209 | — |
| 1150 | 1.167 | 0.8799 | 1.326 | 4.511 | 7.427 | 0.709 | 14.7 | 0.3069 | — |
| 1200 | 1.1746 | 0.8875 | 1.323 | 4.626 | 7.64 | 0.711 | 15.73 | 0.2941 | — |
| 1250 | 1.1817 | 0.8946 | 1.321 | 4.736 | 7.849 | 0.713 | 16.77 | 0.2824 | — |
| 1300 | 1.1884 | 0.9013 | 1.319 | 4.846 | 8.054 | 0.715 | 17.85 | 0.2715 | — |
| 1350 | 1.1946 | 0.9075 | 1.316 | 4.952 | 8.253 | 0.717 | 18.94 | 0.2615 | — |
| 1400 | 1.2005 | 0.9134 | 1.314 | 5.057 | 8.45 | 0.719 | 20.06 | 0.2521 | — |
| 1500 | 1.2112 | 0.9241 | 1.311 | 5.264 | 8.831 | 0.722 | 22.36 | 0.2353 | — |
| 1600 | 1.2207 | 0.9336 | 1.308 | 5.457 | 9.199 | 0.724 | 24.74 | 0.2206 | — |
| 1700 | 1.2293 | 0.9422 | 1.305 | 5.646 | 9.554 | 0.726 | 27.2 | 0.2076 | — |
| 1800 | 1.237 | 0.9499 | 1.302 | 5.829 | 9.899 | 0.728 | 29.72 | 0.1961 | — |
| 1900 | 1.244 | 0.9569 | 1.3 | 6.008 | 10.233 | 0.73 | 32.34 | 0.1858 | — |
출처: engineeringtoolbox.com
공학 참고 사항
- 압력 의존성. 표로 작성된 값은 1 atm을 가정합니다. 높은 압력에서 밀도는 압력에 선형적으로 비례하지만(이상 기체), 점도와 열전도율은 중간 범위의 압력에 거의 독립적입니다.
- 습도 영향. 수증기(M = 18.015 g/mol)가 평균 공기 분자(M ≈ 28.97 g/mol)보다 가볍기 때문에 같은 온도와 압력에서 습한 공기는 건조 공기보다 덜 밀도가 높습니다. HVAC 및 공기 선도 계산에는 습도 보정 특성을 사용하세요.
- 비열 증가. 저온에서는 병진 및 회전 모드만 기여합니다. 약 500 K 이상에서는 진동 모드가 점진적으로 활성화되어 와 가 모두 상승하고 비 가 감소합니다.
- 프란틀 수 고원. 공기의 경우 Pr은 전체 온도 범위에서 0.68–0.73의 좁은 범위를 유지하므로 많은 대류 열전달 상관식에서 편리한 상수입니다.
- 동점도. 소스에서 위첨자 1로 표시된 값은 대기압에서의 값입니다. 이므로 밀도가 떨어지면서 온도에 따라 강하게 증가합니다.
- 고온 해리. 약 2000 K 이상에서 O₂와 N₂가 해리되기 시작하고 이상 기체 특성 표는 신뢰할 수 없게 됩니다. 연소 및 플라즈마 응용에는 열화학 평형 코드를 사용하세요.