Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 8, Hoofdstuk 1, Paragraaf 1.3 & 1.4, Blz 18-23

Met toenemende hoogte gaat de druk en dichtheid om ons heen veranderen. Maar hoe gaat deze verandering en in welke lagen van onze atmosfeer speelt dit zich af? Kom daar achter in onderstaand artikel die wat verteld over de druk- & dichtheidsverloop in onze atmosfeer.

Druk Verloop met hoogte

Een gas heeft de eigenschap een zo groot mogelijk volume te willen innemen. Bij afwezigheid van de zwaartekracht zou de aardse dampkring dan ook spoedig in de ruimte verdwenen zijn. De druk die we in de atmosfeer meten wordt veroorzaakt door de kolom lucht die boven het meetpunt staat. Men noemt deze absolute druk de statische druk (ps).

Druk en Dichtheidsverloop

Deze absolute druk wordt gemeten met een barometer. Aan de bodem, dus op het aardoppervlak, is deze druk het hoogst.

Druk verloop en hoogte

De druk wordt echter niet alleen bepaald door de kolom lucht die boven het meetpunt staat. Ook de samendrukbaarheid van de lucht speelt een rol. Daar lucht samendrukbaar is zal bij toenemende hoogte de lucht minder worden samengedrukt.

Daardoor zal bij toenemende hoogte de druk extra afnemen. Verder speelt ook de zwaartekracht een rol; hoe verder men van het aardoppervlak verwijderd raakt des te minder zal de aantrekkingskracht van de aarde zijn, daardoor zal bij toenemende hoogte ook de druk afnemen.

Door de invloed van de samendrukbaarheid en de zwaartekracht zal de afname van de druk met de hoogte niet evenredig verlopen zoals in een vloeistof, maar zal bij toenemende hoogte sterker afnemen doordat de lucht minder samengedrukt wordt en de zwaartekracht minder wordt.

Druk verloop bij toenemende hoogte in troposfeer en stratosfeer

Drukeenheden

In de luchtvaart gebruikt men verschillende drukeenheden voor de atmosfeer. De standaardeenheid is de Pascal (Pa).

1 Pa = 1 N/m²

Andere voorkomende drukeenheden die men voor de atmosfeer gebruikt zijn:

  • cm kwik;
  • mbar;
  • inch kwik;
  • hPa.
Rekenvoorbeeld druk en dichtheidsverloop

Dichtheidsverloop bij toenemende hoogte

Troposfeer

Daar lucht samendrukbaar is, zal bij toenemende hoogte de lucht minder wor den samengedrukt. Dat betekent minder moleculen per volume-eenheid, zodat de dichtheid bij toenemende hoogte minder wordt.

Bij toenemende hoogte in de troposfeer neemt de temperatuur af. De moleculen gaan daardoor langzamer bewegen en hebben daardoor minder ruimte nodig. Het aantal moleculen per volume-eenheid neemt daardoor toe. De dichtheid zal daardoor toenemen.

Invloed temperatuurafname op de dichtheid bij toenemende hoogte

De afname van de luchtdichtheid ten gevolge van de drukdaling is echter groter dan de toename van de luchtdichtheid ten gevolge van de temperatuurdaling. Hieruit volgt, dat de luchtdichtheid afneemt bij toenemende hoogte.

Invloed van de hoogte op de dichtheid in de atmosfeer

Stratosfeer en dichtheidsverloop

In het eerste deel van de stratosfeer blijft de temperatuur constant, zodat daar alleen de dichtheid verandert door de samendrukbaarheid. Dit betekent dat in de stratosfeer de dichtheid sterker afneemt bij toenemende hoogte.

dichtheidsverloop en druk in de stratosfeer

Dichtheidsverloop

De druk en de temperatuur van de lucht zijn met eenvoudige instrumenten te meten. De luchtdichtheid kan men moeilijk meten. Als de temperatuur en de druk bekend zijn, kan men de dichtheid berekenen bij die bepaalde temperatuur en druk.

Rekenvoorbeeld

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 8, Hoofdstuk 1, Paragraaf 1.3 & 1.4, Blz 18-23

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.