Явные аналитические формулы, определяющие равновесный состав и термодинамические функции воздуха для температур от $200$ до $20000$ K

Предложены явные аналитические формулы, определяющие равновесный молярный состав, молекулярный вес $\mu$, удельную энтальпию $h$, плотность $\rho$, скорость звука $a$ и другие термодинамические параметры воздуха как функции температуры $T$ и давления $p$. Сравнение с табличными данными показало высокую точность предложенных формул для всего диапазона $T$ и $p$, для которого рассчитаны таблицы [1–3]: для $0.001\le p\le 100$ атм при $200\le T\le 20000$ K, для $0.00001\le p\le 0.001$ атм при $200 \le T\le 6000$ K и для $100\le p\le 1000$ атм при $6000\le T\le 20000$ K. При этом относительные погрешности определения $\mu,\rho,h$ и $a$, не превышая $\pm2$%, как правило, укладываются в полосу $\pm1$%. Такой уровень точности обеспечивается весьма аккуратным расчетом молярного состава, включающего $\mathrm{N}_2,\mathrm{O}_2,\mathrm{NO},\mathrm{Ar},\mathrm{N},\mathrm{O},\mathrm{N}^+,\mathrm{O}^+,\mathrm{Ar}^+,\mathrm{N}^{++},\mathrm{O}^{++},\mathrm{Ar}^{++}$ и электроны.