[转]海拔高度与含氧量

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1976 Standard Atmosphere
海拔[m]         温度[Celsius]        气压[pascal]        大气密度[kg/m3]
0        15        101325                1.225       
1000        8.5        89874.570502        1.111643
2000        2        79495.215511        1.00649
3000        -4.5        70108.54467        0.909122
4000        -11        61640.235304        0.819129
5000        -17.5        54019.912104        0.736116
6000        -24        47181.027568        0.659697
7000        -30.5        41060.743191        0.589501
8000        -37        35599.811423        0.525168
9000        -43.5        30742.45842        0.466348 [sign][/sign]

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because it is there

赵本山

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从小体弱多病，跑步即呕吐，背多了也吐，只能慢慢走...

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氧气含量是为单位体积大气内氧气的质量

据气体热力学方程（理想气体适用，实际有修正参数，看百分比够了）： PV = nRT （P 为压强，V 为体积，R 为常数，T 为热力学温度，n 为物质的摩尔量，n = m/M （m 为气体质量，M为气体的摩尔质量），则：密度 m/V = PO2(M/(RT))

即在温度一定的情形下，大气中氧气的密度是与大气中氧气的分压成正比的（线性）

据「道尔顿定律」：混合气体中各成份气体的分压，与其体积百分率成正比，各成份气体分压总合等于混合气体的总压。
然，不管海拔如何，氧气体积的比例在大气中是一定的（约为 21%，20.947%），则氧气分压总是大气压的 0.21 倍。

因此大气中氧气的密度与所在海拔的大气压成正比：m/V = 0.20947P(M/(RT))

M = 32 g/mol
R = 8.31431 J/K/mol
T = (273.15 + t) K

m/V = 0.8062 P/(273.15 + t)，注意出来的密度单位为 g/m3

而气压与海拔的关系，实际应用中一般采用编制好的标准大气表（国际民航组织采用的“1964，ICAO标准大气”）：



则在标准大气下氧气含量为：


octave:29> 0.8062*101325/288.15
0000 = 283.49

octave:30> 0.8062*89874.57/281.65
1000 = 257.26

octave:31> 0.8062*79495.215511/275.15
2000 = 232.92

octave:32> 0.8062*70108.54467/268.65
3000 = 210.39

octave:33> 0.8062*61640.2353/262.15
4000 = 189.56

octave:34> 0.8062*54019.912104/255.65
5000 = 170.35

octave:35> 0.8062*47181.027568/249.15
6000 = 152.67

octave:36> 0.8062*41060.743191/242.65
7000 = 136.42

octave:37> 0.8062*35599.811423/236.15
8000 = 121.54

octave:38> 0.8062*30742.45842/229.65
9000 = 107.92

可近似为：

1000 时氧含量为平原地区的 91%

2000 时氧含量为平原地区的 82%

3000 时氧含量为平原地区的 74%

4000 时氧含量为平原地区的 67%

5000 时氧含量为平原地区的 60%

6000 时氧含量为平原地区的 54%

7000 时氧含量为平原地区的 48%

8000 时氧含量为平原地区的 42%

9000 时氧含量为平原地区的 38%


至于这个图，大气压的变化查表查得不错，可惜计算氧气含量时把 T = 273.15 + t 直接近似为 T = 273.15，忽略了温度对氧气含量的影响，造成了较大的误差，如 5000 时氧气含量为平原地区的 53%




至于气压与海拔的关系，即标准大气表的计算，网上有公开的文档和程序，不复杂，有兴趣的可以看看

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