Quando senti la brezza fresca sul viso in una torrida giornata estiva, nel bel mezzo del tuo sollievo, ti potrebbe venire in mente di chiederti quanto velocemente si muove l'aria, cioè qual è la velocità del vento. Dopotutto, è così che descriviamo la velocità dell'aria in termini quotidiani. Ma cosa succede se vuoi sapere ilquantitàdi aria, un'entità che ovviamente non puoi vedere, che si muove attraverso un confine particolare (forse anche invisibile) in un dato momento?
La velocità dell'aria in questo senso è in realtà il flusso d'aria. Pensa alla differenza tra osservare la velocità con cui qualcosa che ondeggia in un fiume si muove con la corrente (la "velocità" dell'acqua in senso normale) e misurare quanti galloni di acqua di fiume si spostano oltre il punto in cui ti trovi ogni secondo (la "velocità dell'acqua" o la "velocità del flusso" o "flusso Vota").
Che cos'è "Air", comunque?
L'aria è un fluido, così come i liquidi come l'acqua. Ciò significa che è continuamente deformato fisicamente in modo che i solidi non lo siano dalle sollecitazioni di taglio dell'applicazione, che sono pressioni che tendono a separare le cose su cui agiscono facendo sì che le molecole di fatto "scivolino" l'una dall'altra lungo definibili confini.
Aria in superficie se la Terra è costituita principalmente da gas azoto (più di tre quarti dell'atmosfera è costituito da questo elemento) e ossigeno (circa il 20 percento), con quantità minori di anidride carbonica, metano, vapore acqueo e altre tracce componenti.
Perché spostare l'aria?
Il calcolo della portata (velocità) dell'aria in movimento naturale può essere di scarso interesse rispetto alla semplice velocità del vento. Ma quando si tratta di macchine create dall'uomo come i ventilatori, è fondamentale sapere quanta aria viene trasportata attivamente da un settore all'altro per unità di tempo.
I ventilatori sono necessari in una serie di ambienti professionali e industriali, come negli impianti di produzione dove le sostanze chimiche necessarie per creare il prodotto finale sono tossiche per i sistemi umani, in particolare per le vie respiratorie sistema.
Velocità dell'aria definita
La quantità di aria movimentata per unità di tempo è rappresentata dall'equazione:
Q=AV
doveQè la velocità dell'aria o la sua portata,UNè l'area della sezione trasversale attraverso la quale scorre l'aria in esame, eVè la velocità lineare dell'aria, cioè la velocità media alla quale una data molecola d'aria si muove nella corrente.
Se la struttura attraverso la quale scorre l'aria è un tubo cilindrico, ad esempio, l'area attraverso la quale si muove l'aria è circolare ed è data dalla formula dell'area di un cerchio:
A=\pi r^2
doverè il raggio del cilindro.
Calcolo del flusso d'aria dalla pressione differenziale
Se necessario, puoi calcolare la velocità dalla pressione in questi problemi se ti vengono fornite informazioni sufficienti. I differenziali di pressione tra le posizioni sono un mezzo attraverso il quale l'aria è costretta a spostarsi da un luogo all'altro e maggiore è la pressione, maggiore è la portata d'aria.
La pressione ha unità di forza per unità di area, ma può anche essere espressa per i fluidi come densità per gravità per altezza (gh) per unità di superficie, perché le unità escono uguali.
Attrezzatura da laboratorio
Le velocità dell'aria lineari sono classificate in bassa (meno di 100 piedi al minuto) media (tra 100 e 750) e alta velocità dell'aria (maggiore di 750). Uno strumento chiamato aanemometro a paletteè utile per medie e alte velocità dell'aria, mentre aanemometro a filo caldova bene per l'intera gamma di velocità, ma costa molto di più ed è più difficile da mantenere.
UNtubo di fumoè economico ed è semplice da usare, ma come si può intuire, non è molto preciso e viene utilizzato principalmente per raccogliere i dati più generali sui movimenti aerei locali.