infistream

Suasana Standar

Salah satu aplikasi penting dari Persamaan 2.9 terkait dengan variasi tekanan dalam atmosfer bumi. Idealnya, kita ingin memiliki pengukuran tekanan versus ketinggian dalam rentang spesifik untuk kondisi spesifik (suhu, tekanan referensi) di mana tekanan tersebut akan ditentukan. Namun, jenis informasi ini biasanya tidak tersedia. Oleh karena itu, "atmosfer standar" telah ditetapkan yang dapat digunakan dalam desain pesawat terbang, misil, dan wahana antariksa serta dalam membandingkan kinerjanya dalam kondisi standar. Konsep atmosfer standar pertama kali dikembangkan pada tahun 1920-an, dan sejak saat itu banyak komite dan organisasi nasional maupun internasional telah mengejar pengembangan standar tersebut. Atmosfer standar yang saat ini diterima berdasarkan laporan yang diterbitkan pada tahun 1962 dan diperbarui pada tahun 1976, mendefinisikan apa yang disebut sebagai atmosfer standar Amerika Serikat, yang merupakan representasi idealis dari kondisi rata-rata atmosfer bumi di lintang tengah sepanjang tahun. Beberapa properti penting untuk kondisi atmosfer standar pada permukaan laut tercantum dalam Tabel 2.1, dan Gambar 2.6 menunjukkan profil suhu untuk atmosfer standar Amerika Serikat. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar ini, suhu menurun dengan ketinggian di daerah yang paling dekat dengan permukaan bumi (troposfera), kemudian menjadi konstan secara praktis dalam lapisan berikutnya (stratosfera), dan kemudian mulai meningkat dalam lapisan berikutnya. Peristiwa-peristiwa khas yang terjadi dalam atmosfer ditunjukkan dalam gambar di margin.

Karena variasi suhu direpresentasikan oleh serangkaian segmen linear, memungkinkan untuk mengintegrasikan Persamaan 2.9 untuk mendapatkan variasi tekanan yang sesuai. Sebagai contoh, dalam troposfera, yang membentang hingga ketinggian sekitar 11 km (36.000 kaki), variasi suhu memiliki bentuk

di mana Ta adalah suhu pada permukaan laut (z=0) dan 𝛽 adalah laju penurunan suhu (lapse rate), yaitu laju perubahan suhu dengan ketinggian. Untuk atmosfer standar di troposfera, 𝛽=0.00650K/m atau 0.00357°R/ft. Persamaan 2.11 yang digunakan dengan Persamaan 2.9 memberikan

di mana pa adalah tekanan absolut pada z=0. Dengan pa , Ta , dan g yang diperoleh dari Tabel 2.1, dan dengan konstanta gas =286.9J/kg⋅KR=286.9J/kg⋅K atau 1716ft⋅lb/slug⋅°R, variasi tekanan di seluruh troposfera dapat ditentukan dari Persamaan 2.12. Perhitungan ini menunjukkan bahwa di tepi luar troposfera, di mana suhunya -56.5 °C (-69.7 °F), tekanan absolutnya sekitar 23 kPa (13.3 psia). Perlu dicatat bahwa jetliner modern menjelajah pada ketinggian sekitar ini. Tekanan pada ketinggian lainnya ditunjukkan dalam Gambar 2.6, dan nilai-nilai tabulasi untuk suhu, percepatan gravitasi, tekanan, densitas, dan viskositas untuk atmosfer standar Amerika Serikat diberikan dalam Tabel C.1 dan C.2 di Lampiran C.

Open chat
Infichat
Hello đź‘‹
Thank you for text me
Can we help you?