空気密度の基本的な説明

定義上、空気密度は、大気の単位体積における空気の総質量です。それは、海洋科学や海洋学など、航空の分野やその他の科学分野で非常に重要です。空気の密度を決定する2つの主な要因があります。温度と気圧です。通常、空気密度は、華氏85度と29.2インチの気圧の温度および圧力条件で100％と見なされます。

1. 高度

   • 空気密度は、より高い高度では少なく、より低い高度では少ない。高い気圧圧力は、空気分子を密接に引き寄せ、単位体積あたりの質量を増やします。したがって、圧力が上昇すると、空気密度も増加します。これが、登山家が山を登る際に追加の酸素シリンダーを摂取することをお勧めする理由です。空気密度が高度とともに減少すると、酸素の濃度も高度で低下し始めます。

   温度

   • 温度が高いほど、空気の分子は通常よりもはるかに速い速度で移動し、その結果、分子が互いに分離されます。これが、より高い温度が空気密度を迅速に減らし、温度を低くすると空気密度が増加する理由です。

   湿度

   • 空気密度に対する湿度の影響は温度と圧力の影響ほどではありませんが、空気密度に影響します。空気密度は、空気の水分含有量の増加とともに減少します。空気中に存在する分子の種類に関係なく、分子の総数は常に一定です。したがって、湿度の増加により、酸素と窒素を犠牲にして水分子（H20）が増加します。しかし、酸素と窒素の分子量は水の分子量よりも大きく、これが湿度の増加により空気密度が減少する理由です。

   理想的なガス法

   • 理想的なガス法は、乾燥ガスの密度を測定するために使用されます。理想的なガス法は、仮説的な理想的なガスに基づいており、独自の状態方程式を持っています。理想的なガス法は、さまざまな条件で空気密度を正しく決定するのに非常に役立ちますが、いくつかの制限もあります。理想的なガス法は、3つの主要な要因が空気密度の変化の主な原因であることを意味します：温度、圧力、湿度。

   重要性

   • 空気密度は、航空科学と宇宙科学において重要な役割を果たします。たとえば、ロケットを宇宙空間に発射する前に、空気密度を正確に測定することが重要です。間違った計算は、間違った軌跡や爆発にさえつながる可能性があります。空気密度も飛行機にとって重要です。自動車やモーターバイクレーサーでさえ、レースを開始する前に空気密度を考慮しています。