Havayı ideal gaz denklemine uygulabiliriz.
Şayet sistem sabit basınç altında ise yoğunluk ile sıcaklık ters orantılıdır. Sıcaklık arttıkça yoğunluk azalır. Sıcak hava balonunun yükselme prensibinde olduğu gibi. 100 m iritfadaki basıncı sabit alarak hava yoğunluğunu bulabilirsiniz.
İdeal Gaz Kanunu\r
Basınç = yoğunluk*gaz sabiti*sıcaklık = P = d*Rd*T
Birim kontrolü, Pa= kgm-3* kgms-2m K-1kg-1* K =kg m-1s-2 = Nm-2
Yorum : Bir hava kütlesinin uyguladığı basınç, direkt olarak o hava kütlesinin yoğunluğu ve sıcaklığı ile orantılıdır. Yoğunluk, hacim ve kütle ile ilişkilidir. Eğer hava kütlesi sabitse, hacim arttıkça yoğunluk azalır, yoğunluk arttıkça hacim azalır.
*Kapalı bir hacimde basınç arttıkça yoğunluk artar.
*Kapalı bir hacimde sıcaklık arttıkça basınç artar.
*Eğer basınç sabitse, yoğunluk arttıkça sıcaklık azalır, yoğunluk azaldıkça sıcaklık artar.
Örnek problem : 998 mb basınç ve 104 °F sıcaklıktaki bir hava kütlesinin yoğunluğu
nedir?
Çözüm: Önce, basıncı Paskal ve sıcaklığı Kelvin derecesine çevirelim.
998 mb = 998*100 Pa
104 F= 40 C = 273+40 = 313 K
Rd=287 J/kg K
P=d*Rd*T
d =P / RT = 99.800 / 287 * 313 =1.11 kgm-3