Aer

Aerul este amestecul de gaze alcătuind straturile inferioare ale atmosferei Pământului.

Compoziția aerului

Compoziția aerului

După volum, aerul (atmosfera Pământului) conține^[1][2]:

Componentele principale 78,084% Azot (N2) 20,947% Oxigen (O2) 0,934% Argon (Ar) 0,03% Dioxid de carbon (CO2)

Urme de: Neon (Ne) Heliu (He) Kripton (Kr) Dioxid de sulf (SO2) Metan (CH4) Hidrogen (H2)

Cantitatea de vapori de apă din aer variază considerabil depinzând de vreme, climă și altitudine.

Proprietăți fizice

Masa molară a aerului este de 28,9586±0,0002 g/mol.^[3]

Aerul la temperaturi destul ridicate față de temperatura sa de fierbere (−194,25 °C, v. mai jos) se comportă practic ca un gaz ideal, ca urmare densitatea sa, ρ, se poate calcula din ecuația termodinamică de stare a gazului ideal:^[4]

${\displaystyle pV={\frac {nR_{a}}{T}}}$

care pentru n = 1 mol poate fi adusă la forma:

${\displaystyle \rho ={\frac {1}{V}}={\frac {p}{R_{a}T}}}$

unde

p este presiunea, în Pa,

${\displaystyle R_{a}={\frac {R}{M}}={\frac {8314,47}{28,9586}}=287,116}$ J/kg este constanta Regnault pentru aer.^[5]

La presiune normală (p = 101325 Pa) relația de calcul a densității aerului devine:

${\displaystyle \rho ={\frac {101325}{287,116\,T}}={\frac {352,906}{T}}.}$

Tabelul următor conține câteva valori calculate cu această relație.

Temp. [°C]	-100	-50	0	50	100	200	500	1000
Temp. [K]	173	223	273	323	373	473	773	1273
ρ [kg/m3]	2,0382	1,5815	1,2920	1,0921	0,9457	0,7459	0,4565	0,2772

Capacitatea termică masică la presiune constantă, c_p, în intervalul de temperatură 0–100 °C la presiune normală (1 atm = 101325 Pa) este prezentată în funcție de temperatură în tabelul următor.^[6]

Temp. [°C]	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Temp. [K]	273	283	293	303	313	323	333	343	353	363	373
cp [J/mol K]	29,13	29,13	29,14	29,15	29,17	29,18	29,20	29,22	29,24	29,27	29,29
cp [kJ/kg K]	1,006	1,006	1,006	1,007	1,007	1,008	1,008	1,009	1,010	1,011	1,011

Coeficientul de dilatare volumică în funcție de temperatura T [K] se poate determina cu relația:^[7]

${\displaystyle \beta ={\frac {1}{T}}.}$

Aer comprimat

Aerul comprimat este aerul din atmosferă menținut sub o presiune mai mare decât cea atmosferică.

Articol principal: Aer comprimat

Aer lichid

Articol principal: Aer lichid

Aerul lichid se obține prin răcirea aerului sub temperatura de –140,6 °C (132,6 K) și menținere la o presiune de peste 3,79 MPa (37,9 bar).^[3]

Temperatura de fierbere a aerului lichid este de −194,25 °C (78,903 K).^[3]

Densitatea aerului lichid (la −194,25 °C) este de 30,215 mol/dm³,^[8] ≈875 kg/m³.