Ursprunglig fråga:
Hur väger man luften i klassrummet?
/anna k, tranängs skolan, tranemo

Svar:
Hej Anna! Ställ en våg under klassrummet. Stäng dörrar och fönster och pumpa ut all luften. Du kommer att se en ändring i utslag som motsvarar luftens vikt .

Nej, så enkelt är det inte. Det är inte alls lätt att direkt mäta luftens densitet. Att luften väger något är lättare att visa, se fråga 14454 och länkarna nedan.

Låt oss i stället försöka räkna ut densiteten från andra storheter som är lättare att mäta. Det är ofta så i fysik att något kan vara svårt att mäta direkt medan det kan vara lätt att beräkna med kända fysikaliska lagar och andra storheter.

Vi använder den allmänna gaslagen:

pV = nRT

p = trycket, V = volymen, n = antal moler, R = allmänna gaskonstanten,
T = absoluta temperaturen

Om m är massan gas och M gasens molekylvikt kan vi skriva gaslagen

pV = (m/M)RT

Eftersom densiteten r = m/V får vi

r = pM/(RT)

Normaltrycket är 1.013*10⁵ Pa (N/m²), luftens molekylvikt (en blandning av 80% N₂ och 20% O₂) är 28.8. Normal temperatur är 20^oC = 293 K.
Gaskonstanten är 8315 J kmol^-1 K^-1. Vi får då

r = 1.013*10⁵*28.8/(8315*293) = 1.20 kg/m³. Om klassrummet är 10*10*3 = 300 m³, väger luften 300*1.20 = 360 kg, alltså lika mycket som fyra manliga normallärare!
/Peter E

Se även fråga 14454

Nyckelord: lufttryck [23]; gaslagen, allmänna [24];

1 http://teachersnetwork.org/ntol/lessons/weighair/
2 http://www.discoverychannel.co.uk/mythbusters/experiments/air/index.shtml