HVAD ER LUFT FOR EN STØRRELSE ?

af **Admin** Søn 20 Dec 2009, 00:20

HVAD ER LUFT FOR EN STØRRELSE ?

Luftens sammenhæng i volumen ser således ud målt ved havets overflade :
Nitrogen N2 78,09 %
Oxygen O2 20.95 %
Argon Ar 0,93 %
Kuldioxid CO2 0,03 %
Andre luftarter < 0,003 %
Nitrogen, ilt og argon er grundstoffer, mens kuldioxid og nogle af de andre luftarter
er sammensat. Fælles for alle består de af molekyler.
Luftmolekyler er i konstant bevægelse mellem hinanden.
Denne bevægelse er et udtryk for luftens temperatur: jo højere bevægelse, des varmere luft.
Det enkelte molekyles hastighed kan være flere 100 mtr/sek.
Denne bevægelse kan ikke ses med det blotte øje men vi kan registrere den ganske
enkelt ved at benytte et termometer og måle temperaturen (gennemsnitsfarten på
molekylerne.)
Med andre ord kan lufttryk forklares som den impuls (energi) molekyler overfører ved sammenstødet med en overflade.
Det kan påvises at lufttrykket er proportionalt med produktet af molekylers middelhastighed og molekyletæthed.
Temperatur og tryk afhænger altså af molekylers middelhastighed.
Derfor ved opvarmning af luft i lukket rum stiger trykket og med større flowhastighed
Hvis opvarmningen finder sted i fri luft øges molekylernes hastighed og dermed øgede
sammenstød mellem molekylerne, men disse vil sprede tætheden af molekyler
tilsvarende så trykket forbliver uændret.

Observeres luft i en herd har molekylerne 3 forskellige bevægelser. Den ene er
bevægelsen mellem hinanden med deraf følgende sammenstød. Den anden hvor
sammenstød med brændsel og herd finder sted og den 3. hvor molekylerne
finder vej uden modstand kun med sammenstød med hinanden.
Luftens densitet er et udtryk for hvor stor masse (mængde) af en specifik
volumen luft er. Tætheden angives med det græske bogstav rho. Masse måles i Kg og
volumen i m³. Dette giver følgende udtryk :
P=m/v
Luftdensiteten ved havets overflade er 1,22 kg/m³ ved 15°C.

Lufttryk er udtrykt i den kraft luften påvirker et specifikt areal.
Dette giver følgende udtryk : P=(F/A)
Hvor lufttrykket angives P. Kraften F målt i Newton (N) og arealet A måles i kvadratmeter.
Som trykenhed bruges Pascal (Pa), men er egentlig udtrykket : N/m².

Lufttryksfordelingen omkring hver enkelt træpille producerer vacum på den ene side
og overtryk på den anden men samtidig modstand. Alle skarpe hjørner og kanter skaber
modstand og turbulens.
Modstand kan deles op i to kategorier: Profilmodstand og induceret modstand.
Profilmodstand opstår når luften gnider mod brændslets og herdens overflader
(friktionsmodstand) og luften separerer (turbulerer).
Induceret modstand opstår når trykforskelle omkring hver enkelt træpille skal udlignes
omkring kanter, hvilket sker ved pillens endekanter hvor overtrykket på undersiden af
pillen udlignes med undertrykket på oversiden.
Denne kraftige ændring af luftstrømmen ned bag pillen bliver udtrykt i et stort tab
(Molekylerne mister fart med deraf følgende mindre temperatur).
Altså en nedkøling finder sted

Friktionsmodstand skyldes luftens berøring med pillens overflader.
Så længe luftstrømmen er laminar (retlinet), er det et ganske tyndt lag luft som har
kontakt med den faste overflade. Friktionen er mindst i en laminar strømning.
Når luftstrømmen slår om til turbulent, får meget mere luft kontakt med overfladen.
Friktionen stiger og en nedkøling finder sted da molekylernes hastighed
(oplagrede energi) falder dramatiskt.
For at mindske friktionsmodstanden, er den laminare strømning ønskværdig.
En medvirkende faktor til et tidligt omslag til turbulent strømning er skarpe kanter
og ændrede retningsflader og det er træpillerne jo fyldte med når de ligger tæt