Luft
Luft ist ein Gasgemisch. Trockene Luft besteht aus Stickstoff , Sauerstoff, Argon und einigen Spurengasen (dazu gehört auch CO2). Feuchte Luft (siehe Luftfeuchtigkeit) hat darüber hinaus einen Anteil an Wasserdampf.
| Gas | Formel | Volumenanteil | Massenanteil |
|---|---|---|---|
| Hauptbestandteile der trockenen Luft auf Meereshöhe | |||
| Stickstoff | N2 | 78,084 % | 75,518 % |
| Sauerstoff | O2 | 20,942 % | 23,135 % |
| Argon | Ar | 0,934 % | 1,288 % |
| Kohlenstoffdioxid | CO2 | 0,038 % oder 380 ppm |
0,058 % oder 580 ppm |
Die molare Masse trockener Luft beträgt 28,96 g/mol. Die Spezifische Gaskonstante von Luft beträgt: 287,10 J/(kgK). Die Dichte von Luft ist abhängig von der Temperatur (T) und dem Luftdruck (p):
- [math]\displaystyle{ \rho = \frac{p \cdot M}{R \cdot T} = \frac{p}{R_a \cdot T} }[/math]
| Temperatur [°C] |
Temperatur [°K] |
Luftdichte [kg/m3] |
Spezifische Wärmekapazität [J/(kgK)] |
|---|---|---|---|
| −10 | 1,341 | ||
| −5 | 1,317 | ||
| 0 | 1,293 | 1006 | |
| +5 | 1,270 | ||
| +10 | 1,247 | ||
| +15 | 1,225 | ||
| +20 | 1,204 | ||
| +25 | 1,184 | 1007 | |
| +30 | 1,164 | ||
| +100°C | 1012 |
In der wikipedia:de:Normatmosphäre hat Luft folgende Eigenschaften:
- Temperatur: 15°C (288,15 K)
- Luftdruck: p = 101.325 Pa
- Feuchtegehalt: 0%
- Dichte: ρ = 1,225 kg/m³
Nach DIN EN ISO 10456 hat Luft bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchte folgende Eigenschaften:
- Rohdichte: ρ = 1,23 kg/m³
- Wärmeleitfähigkeit: λ = 0,025 W/(mK)
- spezifische Wärmekapazität: cp = 1008 J/(kgK)
Da bei Luft die konvektive Wärmeleitung einen wesentlichen Einfluss hat, gilt der Wert für die Wärmeleitfähigkeit nur für sehr kleine Hohlräume.
Nach DIN EN 673 hat trockene Luft für die Berechnung von Verglasungen folgende Eigenschaften:
| Temperatur θ [°C] |
Dichte ρ [kg/m³] |
Dynamische Viskosität μ [kg/(ms)] |
Wärmeleitfähigkeit λ [W/(mK)] |
Spezifische Wärmekapazität c [J/(KgK)] |
|---|---|---|---|---|
| -10 | 1,326 | 1,661E-05 | 0,02336 | 1008 |
| 0 | 1,277 | 1,711E-05 | 0,02416 | 1008 |
| +10 | 1,232 | 1,761E-05 | 0,02496 | 1008 |
| +20 | 1,189 | 1,811E-05 | 0,02576 | 1008 |
Die kinematische Viskosität v [EN: kinematic viscosity] lässt sich über die Dichte aus der dynamischen Viskosität μ [EN: dynamic viscosity] umrechnen:
- [math]\displaystyle{ v = \mu / \rho }[/math]
Wärmeübertragung
Für die Wärmeübertragung von Luft in Lüftungsanlagen wird in der Regel mit der Pauschale:
- cp,a * ρa = 0,34 Wh/(m³K)
gerechnet. Dieser Wert ergibt sich etwa aus
- spezifischen Wärmekapazität => cp,a = 1008 J/(kgK) / 3600 h/s = 0,28 Wh/(kgK) und der
- Rohdichte => ρ = 1,21 kg/m³
Siehe auch: Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Wasser, Wärmeübertragung durch Lüftung
