Standardní atmosféra

Standardní atmosféra je mezinárodně dohodnutý model (ideální) atmosféry odvozený ze stavu atmosféry Země. Je určen zejména pro potřeby letectví. Na úrovni ideální mořské hladiny je teplota vzduchu 15 °C a tlak 1013,25 hPa. Do 11 km teplota s výškou klesá 0,0065 °C/m, mezi 11 a 20 km se nemění, od 20 do 32 km roste 0,001 °C/m, od 32 do 47 km roste 0,0028 °C/m a od 47 do 51 km se teplota s výškou nemění.

Průběh MSA s výškou do 11 km
Průběh MSA s výškou do 90 km

MSA (Mezinárodní standardní atmosféra) je zjednodušený model zemské atmosféry.

MSA byla zavedena v roce 1952 ICAO.

Pohyb těles ve vzduchu je ovlivněn jeho vlastnostmi – hustotou, tlakem a teplotou. Tyto vlastnosti nejsou všude stejné, ale mění se s časem, zeměpisnou polohou a hlavně s výškou.

Model MSA nepočítá s kolísáním v poloze a čase a každé výšce přiřazuje jednu hodnotu hustoty, tlaku a teploty. To nám umožňuje například navrhovat letadla a rakety, porovnávat jejich výkony nebo jednotně ocejchovat tlakoměrné přístroje ( výškoměr, rychloměr, variometr ).

Hodnoty MSA odpovídají průměrným hodnotám naměřeným v mírných zeměpisných šířkách.

Popis MSAEditovat

Model předpokládá že:

  • atmosféra je homogenní, složení vzduchu 78% dusík, 21% kyslík, 1% ostatní plyny
  • vzduch je ideální plyn, tj. platí stavová rovnice plynů
  • tíhové zrychlení je konstantní g = 9,81
  • podmínky ve výšce H = 0 m (při hladině moře)
    • tlak vzduchu 1013,25 hPa
    • hustota vzduchu 1,225 kg/m3
    • teplota vzduchu 15 stupňů Celsia
  • až do výšky 11 km (tj. až do tropopauzy) klesá teplota o 6,5 stupně Celsia na 1000 m, potom zůstává konstantní – 56,5 stupňů Celsia

Složení vzduchuEditovat

Složení vzduchu
Plyn Zastoupení [%] Molární hmotnost [kg/kmol]
Dusík (N2) 78,084 28,013 4
Kyslík (O2) 20,947 6 31,998 8
Argon (Ar) 0,934 39,948
Oxid uhličitý (CO2) 0,0314 44,009 95

Rychlost zvukuEditovat

Rychlost zvuku je dána vztahem:

 ,

kde   je Poissonova konstanta.

Výpočet hodnot pro výšky menší než 11 kmEditovat

  • Teplota
 
  • Tlak
 
  • Hustota
 

(H je nadmořská výška v metrech)

Externí odkazyEditovat