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 Dichte von Luft ist temperaturabhängig:
- [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 |
Die Spezifische Gaskonstante von Luft beträgt: 287,10 J/(kgK). Die Wärmeleitfähigkeit von Luft beträgt 0,0262 W/(mK). Da bei Luft die konvektive Wärmeleitung einen wesentlichen Einfluss hat, gilt dieser Wert nur für sehr kleine Hohlräume.
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)
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 aus der
- spezifischen Wärmekapazität => cp,a = 1010 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
