Proporsjonalitet i formel for lufttetthet 1P V26

Proporsjonalitet i formel for lufttetthet 1P V26

Lufttetthet er et mål på hvor mye luftmasse det er i et bestemt volum – altså hvor tettpakket luften er.

I tørr luft er sammenhengen mellom lufttettheten LL, trykket pp og temperaturen TT gitt ved

L=p287TL = \frac{p}{287 \cdot T}

Argumenter for om hver påstand nedenfor er sann eller usann.

Påstand 1: Når temperaturen er konstant, er trykk og lufttetthet proporsjonale størrelser.

Påstand 2: Lufttetthet og temperatur er omvendt proporsjonale størrelser.

Fasit

Påstand 1: Sann

Påstand 2: Usann (eller: sann bare når trykket er konstant)

LøsningsforslagKI-generert

Påstand 1: Sann

Formelen er

L=p287TL = \frac{p}{287 \cdot T}

Når temperaturen TT er konstant, er 287T287 \cdot T et fast tall. Vi kan da skrive formelen som

L=kp,der k=1287T er en konstant.L = k \cdot p, \quad \text{der } k = \frac{1}{287 \cdot T} \text{ er en konstant.}

To størrelser er proporsjonale når den ene er en konstant multiplisert med den andre. Siden L=kpL = k \cdot p med konstant kk, er lufttetthet og trykk proporsjonale størrelser når temperaturen er konstant.

Påstanden er sann.


Påstand 2: Usann

To størrelser er omvendt proporsjonale dersom produktet deres alltid er konstant. Vi sjekker om produktet LTL \cdot T er konstant.

Fra formelen får vi

LT=p287TT=p287L \cdot T = \frac{p}{287 \cdot T} \cdot T = \frac{p}{287}

Produktet LTL \cdot T er lik p287\dfrac{p}{287}. Dette er bare konstant dersom trykket pp er konstant. Påstanden sier ingenting om at trykket er konstant – den gjelder generelt.

Siden LTL \cdot T ikke er konstant når trykket kan variere, er lufttetthet og temperatur ikke omvendt proporsjonale størrelser generelt.

Påstanden er usann.