विशिष्ट गैस स्थिरांक से वायु घनत्व कैलकुलेटर

गणना दर्ज करें

तापमान (°C)

वायु दाब (hPa)

सापेक्ष आर्द्रता (%)

परिणाम

वायु घनत्व

1.1988

kg/m³

तापमान	293.15 K
जलवाष्प दाब (Pv)	1,169.05 Pa
शुष्क हवा दाब (Pd)	100,155.95 Pa

यह क्या करता है

यह कैलकुलेटर विशिष्ट गैस स्थिरांक विधि से आर्द्र वायु का घनत्व निकालता है। हवा को एक ही गैस मानने के बजाय, यह कुल दाब को दो हिस्सों में बाँट देता है — शुष्क हवा का आंशिक दाब और जलवाष्प का आंशिक दाब — और फिर दोनों के योगदान को जोड़कर कुल घनत्व निकालता है। इस तरीके से आपको साधारण शुष्क-हवा सूत्र की तुलना में कहीं अधिक सटीक नतीजा मिलता है, खासकर गर्म और नमी भरे मौसम में।

तापमान, दाब और आर्द्रता मिलकर वायु घनत्व देते हैं।

इसका उपयोग कैसे करें

हवा का तापमान डिग्री सेल्सियस में, स्थानीय वायुमंडलीय दाब हेक्टोपास्कल (hPa, जो मिलीबार के बराबर है) में, और सापेक्ष आर्द्रता प्रतिशत में दर्ज करें। कैलकुलेटर आपको किलोग्राम प्रति घन मीटर में वायु घनत्व बताएगा, साथ ही परम तापमान (केल्विन में), जलवाष्प का आंशिक दाब और शुष्क हवा का आंशिक दाब भी दिखाएगा।

सूत्र की समझ

वायु घनत्व

$$\rho = \frac{P_d}{R_d\,T} + \frac{P_v}{R_v\,T}$$

से निकलता है, जहाँ \(R_d = 287.058\ \text{J/(kg}\cdot\text{K)}\) शुष्क हवा का विशिष्ट गैस स्थिरांक है, \(R_v = 461.495\ \text{J/(kg}\cdot\text{K)}\) जलवाष्प का स्थिरांक है, और \(T\) केल्विन में तापमान है (\(T = t°C + 273.15\))। जलवाष्प दाब \(P_v\) निकालने के लिए संतृप्ति वाष्प दाब \(P_{sat}\) (जो Tetens समीकरण से निकाला जाता है) को सापेक्ष आर्द्रता के अंश से गुणा किया जाता है। शुष्क दाब \(P_d\) कुल दाब में से \(P_v\) घटाकर मिलता है।

आर्द्र वायु का घनत्व शुष्क वायु और जलवाष्प के आंशिक दाब योगदानों का योग है।

हल किया हुआ उदाहरण

30 °C, 1013.25 hPa और 50% आर्द्रता पर: \(T = 303.15\ \text{K}\)।

$$P_{sat} = 6.1078 \times 10^{\frac{7.5\cdot 30}{267.3}} \approx 42.43\ \text{hPa}$$

इसलिए

$$P_v = 0.5 \times 42.43 \times 100 \approx 2121.3\ \text{Pa}$$$$P_d = 101325 - 2121.3 \approx 99203.7\ \text{Pa}$$

अब

$$\rho = \frac{99203.7}{287.058\cdot 303.15} + \frac{2121.3}{461.495\cdot 303.15} \approx 1.1409 + 0.01516 \approx 1.156\ \text{kg/m}^3$$

अक्सर पूछे जाने वाले सवाल

आर्द्रता को क्यों शामिल करें? जलवाष्प शुष्क हवा से हल्की होती है, इसलिए एक ही तापमान और दाब पर आर्द्र हवा शुष्क हवा की तुलना में थोड़ी हल्की होती है।

दाब किस इकाई में डालें? दाब hPa (हेक्टोपास्कल) में दर्ज करें; \(1\ \text{hPa} = 1\ \text{mbar} = 100\ \text{Pa}\)। समुद्र तल पर मानक दाब 1013.25 hPa होता है।

कौन-सा संतृप्ति सूत्र इस्तेमाल होता है? Tetens समीकरण — एक व्यापक रूप से इस्तेमाल होने वाला सन्निकटन, जो सामान्य वायुमंडलीय तापमानों पर एक प्रतिशत के अंश तक सटीक रहता है।