Используя изложенную в [1] методику, мною на языке программирования Python была написана функция calc_dryair_dens (скачать), которая принимает в качестве входных параметров значения температуры (в градусах Цельсия) и абсолютного давления (в Па) (необязательный параметр, по умолчанию 101325 Па - нормальное атмосферное давление) и возвращает значения плотности (в кг/м3) и коэффициента сжимаемости воздуха (безразмерный). Диапазон возможных входных значений: t = [-100; 1000] C, p = [0,1; 20] МПа.
Использование функции:
from calcdryairdens import calc_dryair_dens
dens, z = calc_dryair_dens (t, p)
где dens - плотность, z - коэффициент сжимаемости
Пример применения функции calc_dryair_dens
Результаты применения функции - плотность сухого воздуха при различных значениях температуры и абсолютного давления в табличном виде для диапазона температур [-100; 1000] C и давления [0,1; 20] МПа.
Для некоторых диапазонов значений температуры и давления при определении плотности с большой степенью точности можно использовать уравнение состояния идеального газа pv = RT, где p - абсолютное давление, Па; v - удельный объём, м3/кг ([плотность] = 1 / v); R - газовая постоянная (для сухого воздуха 287,1 Дж/кг/К), T - температура, К.
Уравнение состояния реального газа рv = zRT, где z - коэффициент сжимаемости, который зависит от p и Т.
[Плотность реального газа] = [Плотность идеального газа] / z
![Зависимость коэффициента сжимаемости сухого воздуха z от температуры (C) при различных значениях давлениях (МПа). Диапазон температур t = [-100; 1000] C.](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/198359/pub_5f3514329a5eb10557040c05_5f3552c391309658b8018ac8/scale_1200)
Величина (1-z)*100 - это отклонение (в процентах) найденного с использованием уравнения идеального газа значения плотности сухого воздуха при заданных p и t от истинного значения.
Ссылки
1. ГСССД 8-79 Воздух жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 70-1500 К и давлениях 0,1-100 МПа