Standardní atmosféra

ikona
Tento článek potřebuje úpravy.
Můžete Wikipedii pomoci tím, že ho vylepšíte. Jak by měly články vypadat, popisují stránky Vzhled a styl, Encyklopedický styl a Odkazy.

Standardní atmosféra je mezinárodně dohodnutý model (ideální) atmosféry odvozený ze stavu atmosféry Země. Je určen zejména pro potřeby letectví. Na úrovni ideální mořské hladiny je teplota vzduchu 15 °C a tlak 1 013,25 hPa. Do 11 km teplota s výškou klesá 0,006 5 °C/m, mezi 11 a 20 km se nemění, od 20 do 32 km roste 0,001 °C/m, od 32 do 47 km roste 0,002 8 °C/m a od 47 do 51 km se teplota s výškou nemění.

Průběh MSA s výškou do 11 km
Průběh MSA s výškou do 90 km

MSA (Mezinárodní standardní atmosféra) je zjednodušený model zemské atmosféry.

MSA byla zavedena v roce 1952 ICAO.

Pohyb těles ve vzduchu je ovlivněn jeho vlastnostmi – hustotou, tlakem a teplotou. Tyto vlastnosti nejsou všude stejné, ale mění se s časem, zeměpisnou polohou a hlavně s výškou.

Model MSA nepočítá s kolísáním v poloze a čase a každé výšce přiřazuje jednu hodnotu hustoty, tlaku a teploty. To nám umožňuje například navrhovat letadla a rakety, porovnávat jejich výkony nebo jednotně ocejchovat tlakoměrné přístroje (výškoměr, rychloměr, variometr).

Hodnoty MSA odpovídají průměrným hodnotám naměřeným v mírných zeměpisných šířkách.


Popis MSA

Model předpokládá že:

  • atmosféra je homogenní, složení vzduchu 78 % dusík, 21 % kyslík, 1 % ostatní plyny
  • vzduch je ideální plyn, tj. platí stavová rovnice plynů
  • tíhové zrychlení je konstantní g = 9 , 81 m / s 2 {\displaystyle g=9{,}81\,\mathrm {m/s^{2}} }
  • podmínky ve výšce H = 0 m {\displaystyle H=0\,\mathrm {m} } (při hladině moře)
    • tlak vzduchu 1 013,25 hPa
    • hustota vzduchu 1,225 kg/m3
    • teplota vzduchu 15 °C
  • až do výšky 11 km (tj. až do tropopauzy) klesá teplota o 6,5 stupně Celsia na 1 000 m, potom zůstává konstantní -56,5 °C

Složení vzduchu

Složení vzduchu [pozn. 1]
Plyn Zastoupení [%] Molární hmotnost [kg/kmol]
Dusík (N2) 78,084 28,013 4
Kyslík (O2) 20,947 6 31,998 8
Argon (Ar) 0,934 39,948
Oxid uhličitý (CO2) 0,031 4 [pozn. 2] 44,009 95

Rychlost zvuku

Rychlost zvuku je dána vztahem:

a = ϰ r T {\displaystyle a={\sqrt {\varkappa rT}}} ,

kde ϰ = c p c V = 7 5 = 1 , 4 {\displaystyle \varkappa ={c_{p} \over c_{V}}={7 \over 5}=1{,}4} je Poissonova konstanta.

Výpočet hodnot pro výšky menší než 11 km

  • Teplota
t = 15 0,006 5 H {\displaystyle t=15-0{,}006\,5H}
  • Tlak
p = 1 013 , 25 ( 1 H 44 308 ) 5,255 3 {\displaystyle p=1\,013{,}25\left(1-{\frac {H}{44\,308}}\right)^{5{,}255\,3}}
  • Hustota
q = 1,225 ( 1 H 44 308 ) 4,255 3 {\displaystyle q=1{,}225\left(1-{\frac {H}{44\,308}}\right)^{4{,}255\,3}}

(H je nadmořská výška v metrech)

Poznámky

  1. Tato tabulka z ISO 2533:1975 dále obsahuje Ne, He, Kr, Xe, H2, N2O, CH4, O3, SO2, NO2 a I2.
  2. tato hodnota se může významně lišit závislosti na lokalitě

Externí odkazy

  • Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu Standardní atmosféra na Wikimedia Commons
  • 1976 standard atmosphere calculator
  • Standard Atmosphere Computations
Pahýl
Pahýl
Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.