1.1 la atmósfera

Upload: robin-bm

Post on 28-Feb-2018

214 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/25/2019 1.1 La Atmsfera.

    1/4

  • 7/25/2019 1.1 La Atmsfera.

    2/4

    5/6/2016 1.1 LA ATMOSFERA

    http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV11.html

    La magnitud de este cambio es de 1milibar por cada 9 metros de altura, quecual equivale a 110 milibares cada 1000metros, o 1 pulgada por cada 1000 piesaproximadamente (1 mb cada 9 mts. o 1"cada 1000 ft.).

    Debido precisamente a esta propiedad (ya la menor densidad del aire), los

    aviones que vuelan por encima de unaaltitud determinada deben estar provistosde sistemas de presurizacin en la cabinade pasajeros.

    Para medir la presin atmosfrica, sepuede utilizar un barmetro de mercurio,un barmetro aneroide, o cualquier otroaparato ms sofisticado en los captulosdedicados a instrumentacin veremosque algunos instrumentos del avin basansu funcionamiento en la lectura de esta

    presin.Las unidades normalmente empleadas en aviacin son milibares (1 mb=10 dinas/cm) opulgadas de mercurio (1 pulgada del barmetro de mercurio equivale aprox. a 34milibares) aunque en las mediciones dadas por las estaciones meteorolgicas se estimponiendo como unidad el hectopascal (1 hPa = 1 mbar).

    1.1.2 Temperatura del aire.

    Aunque existen factores particulares queafectan a la temperatura del aire, como

    por ejemplo lo cercano o lejano que estun lugar respecto a la lnea del ecuador,su lejana o proximidad a la costa, etc.,un hecho comn es que el calor del solatraviesa la atmsfera sin elevarsignificativamente su temperatura estaenerga es absorbida por la Tierraprovocando que esta se caliente y elevesu temperatura, la cual es cedidagradualmente a las capas de aire encontacto con ella. En este ciclo continuo,cuanto ms alejadas estn las capas de

    aire de la tierra menos calor reciben deesta.

    Debido a este fenmeno, una segundacualidad del aire es que: la temperaturacambia de manera inversamenteproporcional a la altura, "a mayor alturamenor temperatura". La magnitud deeste cambio es de aproximadamente6,5C cada 1000 metros, o lo que esigual 1,98C cada 1000 pies. Estosvalores son validos desde el nivel del

    http://www.manualvuelo.com/INS/INS22.html#221_Pitot_est
  • 7/25/2019 1.1 La Atmsfera.

    3/4

    5/6/2016 1.1 LA ATMOSFERA

    http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV11.html

    mar hasta una altitud de 11000 mts.(36.090 pies) a alturas superiores latemperatura se considera que tiene unvalor constante de -56,5C.

    Aunque las magnitudes dadas no secumplen exactamente al no ser el aire ungas ideal, estos valores medios son losaceptados como indicativos del

    comportamiento del aire.

    Relacin entre presin y temperatura. Si calentamos una masa de gas contenida en unrecipiente, la presin que ejerce esta masa sobre el recipiente se incrementa, pero sienfriamos dicha masa la presin disminuye. Igualmente, comprimir un gas aumenta sutemperatura mientras que descomprimirlo lo enfra. Esto demuestra que hay una relacindirecta entre temperatura y presin. As, la presin del aire clido es mayor que la del airefro. Al escuchar las predicciones meteolgicas, asociamos ya de forma intuitiva altaspresiones con calor y bajas presiones con fro. La ley de compresin de los gases de Gay-Lussac ya lo dice: "La presin de los gases es funcin de la temperatura e independiente dela naturaleza de los mismos".

    1.1.3 Densidad del aire.

    La densidad de cualquier cuerpo sea slido, lquido o gaseoso expresa la cantidad de masadel mismo por unidad de volumen (d=m/v). Esta propiedad en el aire es en principio malasimilada por poco intuitiva, pues es cierto que la densidad del aire es poca si lacomparamos por ejemplo con la del agua, pero es precisamente esta diferencia lo que haceel vuelo posible. Dado que con la altura cambian la presin y la temperatura, para sabercomo cambia la densidad nada mejor que ver como afectan a esta las variaciones depresin y temperatura.

    Si se comprime, una misma masa de gas ocupar menos volumen, o el mismo volumen

    alojar mayor cantidad de gas. Este hecho se conoce en Fsica como ley de Boyle: "Atemperatura constante, los volumenes ocupados por un gas son inversamenteproporcionales a las presiones a las que est sometido". De esta ley y de la definicin dedensidad dada, se deduce que la densidad aumenta o disminuye en relacin directa con lapresin.

    Por otra parte, sabemos que si se aplica calor a un cuerpo este se dilata y ocupa msvolumen, hecho conocido en Fsica como Ley de dilatacin de los gases de Gay-Lussac: " Ladilatacin de los gases es funcin de la temperatura e independiente de la naturaleza de losmismos". De acuerdo con esta ley y volviendo de nuevo a la definicin de densidad, si unamisma masa ocupa ms volumen su densidad ser menor. As pues, la densidad del airecambia en proporcin inversa a la temperatura.

    Se plantea ahora un dilema, porque si al aumentar la altura, por un lado disminuye lapresin (disminuye la densidad) y por otro disminuye la temperatura (aumenta ladensidad), cmo queda la densidad?. Pues bien, influye en mayor medida el cambio depresin que el de temperatura, resultando que "a mayor altura menor densidad". Encaptulos posteriores de detalla como afecta la densidad a la sustentacin, la resistencia yal rendimiento general del avin.

    1.1.4 Atmsfera tipo.

    La atmsfera tipo o atmsfera estndar, conocida como atmsfera ISA (International

    http://www.manualvuelo.com/PRE/PRE45.htmlhttp://www.manualvuelo.com/PBV/PBV13.html#136_Resistencia.http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV13.html#131_Sustentacion
  • 7/25/2019 1.1 La Atmsfera.

    4/4

    5/6/2016 1.1 LA ATMOSFERA

    http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV11.html

    Standard Atmosphere), es una atmsfera hipottica basada en medidas climatolgicasmedias, cuyas constantes ms importantes son:

    Unos valores en superficie al nivel del mar de:Temperatura: 15C (59F).Presin: 760 mm o 29,92" de columna de mercurio, equivalentes a 1013,25 mbpor cm.Densidad: 1,325 kg. por m.Aceleracin debido a la gravedad: 9,8 mts/segundo.

    Velocidad del sonido: 340,29 mts/segundo.Un gradiente trmico de 1,98C por cada 1000 pies o 6,5C por cada 1000 mts.Un descenso de presin de 1" por cada 1000 pies, o 1 mb por cada 9 metros, o 110mb por cada 1000 mts.

    Esta atmsfera tipo definida por la OACI sirve como patrn de referencia, pero muyraramente un piloto tendr ocasin de volar en esta atmsfera estndar.De todos los valores anteriores, los ms familiares en aviacin (en Espaa) son: a nivel delmar una temperatura de 15C y una presin de 1013 mb. o 29.92", y una disminucin de2C de temperatura y 1" de presin por cada 1000 pies de altura.

    Sumario:Las caractersticas bsicas del aire como fluido son: presin, temperatura y densidad.Presin atmosfrica es la fuerza que ejerce la atmsfera por unidad de superficie.Densidad del aire es la cantidad de masa del mismo por unidad de volumen.Presin, temperatura y densidad son inversamente proporcionales a la altura. Amayor altura, menor presin, menor temperatura y menor densidad.La densidad es tambin inversamente proporcional a la temperatura. A mayortemperatura menor densidad.La atmsfera tipo o estndar, conocida como atmsfera ISA, es una atmsferahipottica basada en medidas climatolgicas medias.

    http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV12.htmlhttp://www.manualvuelo.com/indice.htmlhttp://www.manualvuelo.com/PBV/PBV10.html