Er densiteten af ilt mindre ved høj luftfugtighed? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Er densiteten af ilt m...

21. januar 2012

Er densiteten af ilt mindre ved høj luftfugtighed?

Hej Spørg om Fysik
Når luften fugtes øges trykket af vand i luften. Hvad sker der med volumenet og det samlede tryk af de andre gasser ilt m.m.?

I højden er PB reduceret, ilt udgør stadigvæk 21% - kan man tale om at densiteten af ilt er blevet mindre?

Med venlige hilsener
A L

Det tryk man måler på et barometer, er totaltrykket på det pågældende sted. Totaltrykket sammensættes af såkaldte partialtryk dvs. summen af trykkene fra alle de enkelte luftarter, der er tilstede.

Skyer, vand og vanddamp i luft

Luft opfatter jeg som det vi indånder. Den indeholder følgende gasser, idet procenterne er volumenprocent:

Nitrogen (kvælstof)     78,08 %
Oxygen (Ilt)       20,95 %
Argon       0,93 %
Kuldioxid        0,031 %
Neon       0,0018 %
Helium       0,00052 %
Krypton       0,000114 %
Hydrogen (Brint)     0,00005 %
Xenon       0,0000086 %

Hertil kommer så vanddamp, som ikke er med i procentopstillingen, fordi det er en meget varierende faktor, som afhænger af geografiske steder (f.eks. ret tørt i Sahara og ret fugtigt i Brasiliens regnskov). Der er mere om vanddamp i spørgsmålet: Mættet vanddamp - hvorfor er det ikke en ideal gas? Som det ses der, er mængden af vanddamp omkring 10 - 20 g pr. kubikmeter luft eller svarende til at ca. 13 - 27 liter af luften i en kubikmeter, er vanddamp, når der er tale om mættet vanddamp (ved stuetemperatur). Vanddampindholdet er altså i størrelsesorden 1,5 til 2 % af luften, når dampen er mættet. Da tabellen ovenfor sammen med vanddampen skal give 100 %, betyder det, at de øvrige procentsatser bliver lidt mindre.

Kogende geyser sender vanddamp op i luften

Densiteten af et stof fås jo ved at tage den samlede masse og dividerer med volumenet.

Tager man en kubikmeter sker der det, at vanddampen, som har en masse pr mol på 18 g/mol, formindsker oxygenet med molvægt 32 g/mol og nitrogen med en molvægt på 28 g/mol ganske lidt (de øvrige gasser er procentvis uden betydning). En kubikmeter bliver altså lidt lettere, densiteten mindskes ganske lidt. 1 mol er en mængde af en luftart som ved 1 atmosfærer og 0 ˚C har et rumfang på 22,4 l (den virkelige definition på mol er anderledes, men den har dette resultat). Alle luftarter har altså samme rumfang for et mol under disse såkaldte normalomstændigheder 0 ˚C og 1 atm = 101,325 kPa (kilopascal).

Densiteten af oxygen henholdsvis nitrogen er altså konstant (da molrumfanget og de respektive molmasser er konstante) ved normalomstændighederne, uafhængigt af hvilken procentindhold de udgør. Deres bidrag til luftens densitet er derimod mindsket af vanddampen.

Med venlig hilsen
Malte Olsen