kaasulämpötila

Kaasulämpötila on kaasun tilan mitta, joka kuvaa kaasumolekyylien keskimäistä kineettistä energiaa. Yleisesti puhutaan staattisesta (paikallisesta) kaasulämpötilasta, mutta suurissa virroissa käytetään myös kokonaislämpötilan käsitettä, joka kuvaa kaasun kokonaisenergiaa liikkuvassa virrassa. Staattinen lämpötila liittyy paineeseen, tiheyteen ja tilavuuteen idealikaasun lain kautta: p = ρ R T. Kokonaislämpötila T0 määrittelee lämpötilan, jolla kaasua mittaisi, jos sen liike pysäytettäisiin; ohjeellinen muoto on T0 = T (1 + (γ-1)/2 M^2), missä γ on adiabatic index ja M Mach-number.

Mittaaminen: Kaasun lämpötilaa voidaan arvoida paikallisesta staattisesta lämpötilasta erilaisten mittareiden avulla. Yleisiä kosketusmittausmenetelmiä ovat termoparit (thermocouples) ja vastuslämpötilamittarit (RTD). Korkeissa lämpötiloissa käytetään myös optisia menetelmiä kuten spektri- emisio- tai absorptioanalyysiä, joka mittaa lämpötilaa ilman suoraa kosketusta. On tärkeää huomata, että korkeissa entalpioissa tai epätasapainoisissa virtauksissa translational- (Tt), rotational- (Tr) ja vibrational- (Tv) lämpötilat voivat poiketa toisistaan.

Kaasulämpötilalla on keskeinen rooli monissa teknisissä sovelluksissa, kuten palamisessa, moottoriteknikassa, turbomaailmassa ja ilmakehän tutkimuksessa. Se vaikuttaa reaktioiden nopeuksiin, paineeseen ja lämmöntuotantoon sekä virtausominaisuuksiin.