Che cos’è?
L’atmosfera è uno o più strati di gas che avvolgono la Terra ed è trattenuta a contatto con la superficie dalla gravità.
Gli strati
L’atmosfera è divisa in strati. Lo strato in cui si trova il 90% della sua massa è detta Troposfera e si estende dalla superficie fino ad un altezza di circa 16 Km. La sua altezza però varia, infatti lo spessore aumenta in prossimità dell’Equatore e diminuisce ai Poli per via della forza centrifuga. La temperatura in questo primo strato scende a mano a mano che si sale.
La fascia successiva si chiama Stratosfera e si estende per 34 Km ( dai 16 ai 50 Km) e la temperatura si mantiene costante ad una temperatura di -56°C.
Lo strato successivo si estende dai 50 ai 100 Km ed è detto Mesosfera a qui segue la Termosfera caratterizzata da una temperatura costante. L'ultimo strato è l'Esosfera.
Composizione
La composizione dello strato più vicino alla superficie è:
O2 21%
N 78%
Altri gas 1% (la più presente CO2)
Gli altri componenti sono riportati nella tabella seguente.
Differenza tra gas e vapore
La differenza tra un gas e un vapore è molto semplice. Se un vapore viene compresso esso si trasforma in liquido, mentre se è un gas ad essere compresso non si trasforma in liquido, ma varia solamente il volume che occupa.
Le grandezze dell’atmosfera
Le grandezze caratteristiche dell’atmosfera sono la temperatura (T), la pressione (P), l’umidità (u), la densità (ρ) e la viscosità(µ).
LA TEMPERATURA
La temperatura si divide un due tipologie, quella relativa e quella assoluta.
La temperatura relativa è caratteristica dei ℃ (Celsius) e ℉ (Fahrenheit), mentre quella assoluta dei K (Kelvin).
La temperatura per Celsius e Fahrenheit è la dilatazione di un corpo quando gli viene fornito calore (Q), invece per Kelvin è l’agitazione delle molecole. Che sia dilatazione o agitazione essa è causata da una forma di energia, il calore.
CONVERSIONI
Ovviamente per passare da una scala ad un’altra bisogna eseguire una conversione.
da °F a °C
0 °F = 32 °C
∆T 1°F = ∆T 1,8 °C
T °F = 1,8 × T°C + 32 °C
da K a °C
°C = K + 273,15
LA PRESSIONE
La pressione secondo Pascal è la forza diviso la superficie su cui essa è applicata. L’unità di misura del S.I. è il Pa. Altre unità di misura sono: l’atmosfera (atm), il bar (bar), il millibar (mbar), il millimetro di mercurio o torr (mmHg o torr) e il PSI.
CONVERSIONI
1 atm = 101325 Pa = 1013,25 bar = 1,01325 mbar
1 bar = 1× 105 Pa
1 PSI ≃ 15 bar
L’UMIDITA’
L’umidità è la quantità di vapore d’acqua contenuto in un m3 di aria.
LA DENSITA’
La densità è la massa contenuta in un volume di un m3. Il reciproco della densità è il volume specifico m3/Kg.
LA VISCOSITA’
Per viscosità si intende la resistenza che un fluido offre ad essere attraversato da un corpo.
Queste grandezze a livello del mare hanno i seguenti valori medi:
T0 = 15 °C
P0 = 101325 Pa
ρ0 = 1,225 Kg/m3
I valori standard di queste grandezze sono contenuti nell' ISA, ma questa tabella ci fornisce solo la pressione e la temperatura, quindi bisogna calcolarsi la densità nel seguente modo.
Trasformazioni
Le trasformazioni principali sono 4:
- Isocore
- Isobare
- Isoterme
- Adiabatiche
ISOCORE
Queste trasformazioni sono caratterizzate da un volume costante.
ISOBARA
Queste trasformazioni sono caratterizzate da una pressione costante.
ISOTERME
Queste trasformazioni sono caratterizzate da una temperatura costante.
ADIABATICHE
Queste trasformazioni sono caratterizzate dalla mancanza di scambio di calore
k = 1,4
Gli altri componenti sono riportati nella tabella seguente.
Differenza tra gas e vapore
La differenza tra un gas e un vapore è molto semplice. Se un vapore viene compresso esso si trasforma in liquido, mentre se è un gas ad essere compresso non si trasforma in liquido, ma varia solamente il volume che occupa.
Le grandezze dell’atmosfera
Le grandezze caratteristiche dell’atmosfera sono la temperatura (T), la pressione (P), l’umidità (u), la densità (ρ) e la viscosità(µ).
LA TEMPERATURA
La temperatura si divide un due tipologie, quella relativa e quella assoluta.
La temperatura relativa è caratteristica dei ℃ (Celsius) e ℉ (Fahrenheit), mentre quella assoluta dei K (Kelvin).
La temperatura per Celsius e Fahrenheit è la dilatazione di un corpo quando gli viene fornito calore (Q), invece per Kelvin è l’agitazione delle molecole. Che sia dilatazione o agitazione essa è causata da una forma di energia, il calore.
CONVERSIONI
Ovviamente per passare da una scala ad un’altra bisogna eseguire una conversione.
da °F a °C
0 °F = 32 °C
∆T 1°F = ∆T 1,8 °C
T °F = 1,8 × T°C + 32 °C
da K a °C
°C = K + 273,15
LA PRESSIONE
La pressione secondo Pascal è la forza diviso la superficie su cui essa è applicata. L’unità di misura del S.I. è il Pa. Altre unità di misura sono: l’atmosfera (atm), il bar (bar), il millibar (mbar), il millimetro di mercurio o torr (mmHg o torr) e il PSI.
CONVERSIONI
1 atm = 101325 Pa = 1013,25 bar = 1,01325 mbar
1 bar = 1× 105 Pa
1 PSI ≃ 15 bar
L’UMIDITA’
L’umidità è la quantità di vapore d’acqua contenuto in un m3 di aria.
LA DENSITA’
La densità è la massa contenuta in un volume di un m3. Il reciproco della densità è il volume specifico m3/Kg.
LA VISCOSITA’
Per viscosità si intende la resistenza che un fluido offre ad essere attraversato da un corpo.
Queste grandezze a livello del mare hanno i seguenti valori medi:
T0 = 15 °C
P0 = 101325 Pa
ρ0 = 1,225 Kg/m3
I valori standard di queste grandezze sono contenuti nell' ISA, ma questa tabella ci fornisce solo la pressione e la temperatura, quindi bisogna calcolarsi la densità nel seguente modo.
Le trasformazioni principali sono 4:
- Isocore
- Isobare
- Isoterme
- Adiabatiche
ISOCORE
Queste trasformazioni sono caratterizzate da un volume costante.
ISOBARA
Queste trasformazioni sono caratterizzate da una pressione costante.
ISOTERME
Queste trasformazioni sono caratterizzate da una temperatura costante.
ADIABATICHE
Queste trasformazioni sono caratterizzate dalla mancanza di scambio di calore
k = 1,4
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