Standardní atmosféra
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.
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
[editovat | editovat zdroj]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
- podmínky ve výšce (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
[editovat | editovat zdroj]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
[editovat | editovat zdroj]Rychlost zvuku je dána vztahem:
,
kde je Poissonova konstanta.
Výpočet hodnot pro výšky menší než 11 km
[editovat | editovat zdroj]- Teplota
- Tlak
- Hustota
(H je nadmořská výška v metrech)
Poznámky
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]- Obrázky, zvuky či videa k tématu Standardní atmosféra na Wikimedia Commons
- 1976 standard atmosphere calculator
- Standard Atmosphere Computations