Möglichkeiten, Luft zu messen

Es gibt zwei Haupteigenschaften von Luft, die gemessen werden können: Durchfluss und Druck. Barometer messen den Druck, während es verschiedene Techniken gibt, mit denen Sie den Durchfluss messen können. Chemischer Rauch oder ein Windgeschwindigkeitsmesser wird oft verwendet, um den Luftstrom zu messen. Auch das Volumen kann gemessen werden, jedoch ist diese Messung meist mit einer Druckmessung gekoppelt.

Die spezifischen Methoden zur Messung des Luftstroms variieren je nachdem, ob die Geschwindigkeit oder die Richtung des Luftstroms der wichtigste Faktor ist. In dem Buch "The Measurement of Air Flow" schreiben die Autoren R. C. Pankhurst und Ernest Ower erforschen verschiedene Möglichkeiten zur Messung des Luftstroms, wenn verschiedene Variablen untersucht werden. Wenn Luft durch eine bestimmte Umgebung, wie beispielsweise ein Büro, umgeleitet wird, wäre eine Studie nützlich, die die Art und Weise hervorhebt, wie sich Luft durch eine bestimmte Gruppe von Hindernissen bewegt. Daher ist es wichtig, "sehen" zu können, wie sich die Luft bewegt. Die Verwendung von chemischem Rauch ist hilfreich, da sich der Rauch entlang der natürlichen Luftwege bewegt. Wird der Luftstrom durch einen großen Gegenstand behindert, zeigt der chemische Rauch dies deutlich an. Wenn die Geschwindigkeit des Luftstroms der wichtigste Faktor ist, können verschiedene Geräte, wie beispielsweise ein Windgeschwindigkeitsmesser, zur Messung der Strömung verwendet werden. In diesem Fall ist chemischer Rauch nur dekorativ; der Windgeschwindigkeitsmesser muss verwendet werden, um die tatsächliche Geschwindigkeit der Strömung zu dokumentieren.

Wie in "Meteorology: The Atmosphere and the Science of Weather" von 1994 beschrieben, wird der Luftdruck im Allgemeinen mit einem Barometer gemessen. Barometer funktionieren, indem sie messen, wie weit Flüssigkeit in einer Röhre mit Vakuum aufsteigen kann. Je höher der Luftdruck, desto mehr kann die Flüssigkeit aufsteigen. Daher weist ein niedrigerer barometrischer Messwert auf einen viel niedrigeren Luftdruck hin und sagt im Allgemeinen die Ankunft eines Sturmsystems voraus.

Bei der Messung des spezifischen Luftvolumens spielt der Druck eine große Rolle. Um das Volumen eines Gases zu messen, bestimmen Sie zunächst die Dichte des Gases, die direkt der Temperatur des Gases entspricht. Ein heißeres Gas ist weniger dicht; Daher hat ein Kubikfuß heiße Luft eine geringere Dichte als ein Kubikfuß kalte Luft. Eine hervorragende Möglichkeit, dies zu visualisieren, ist ein Heißluftballon. Da die heiße Luft weniger dicht ist, steigt sie über die kühlere, dichtere Luft, die sie umgibt. Das „spezifische“ Volumen der Luft bezieht sich auf die Kombination von Druck und Luftfeuchtigkeit. Wenn Sie jeden dieser Faktoren bestimmen, können Sie die molekulare Dichte der Luft und das entsprechende spezifische Volumen bestimmen.