DEFINIȚIE
Aerul atmosferic este un amestec de multe gaze. Aerul are o compoziție complexă. Componentele sale principale pot fi împărțite în trei grupe: constantă, variabilă și aleatorie. Primele includ oxigenul (conținutul de oxigen din aer este de aproximativ 21% în volum), azotul (aproximativ 86%) și așa-numitele gaze inerte (aproximativ 1%).
Conținutul componentelor este practic independent de unde din lume este prelevată proba de aer uscat. Al doilea grup include dioxid de carbon (0,02 - 0,04%) și vapori de apă (până la 3%). Conținutul de componente aleatoare depinde de condițiile locale: în apropierea uzinelor metalurgice, cantități vizibile de dioxid de sulf sunt adesea amestecate în aer, în locurile în care reziduurile organice se descompun - amoniac etc. Pe lângă diverse gaze, aerul conține întotdeauna mai mult sau mai puțin praf.
Densitatea aerului este o valoare egală cu masa de gaz din atmosfera Pământului împărțită la o unitate de volum. Depinde de presiune, temperatură și umiditate. Există o valoare standard pentru densitatea aerului - 1,225 kg/m3, corespunzătoare densității aerului uscat la o temperatură de 15 o C și o presiune de 101330 Pa.
Cunoscând din experiență masa unui litru de aer la conditii normale(1,293 g), putem calcula greutatea moleculară pe care ar avea-o aerul dacă ar fi un gaz individual. Deoarece o moleculă gram din orice gaz ocupă un volum de 22,4 litri în condiții normale, greutatea moleculară medie a aerului este egală cu
22,4 × 1,293 = 29.
Acest număr - 29 - trebuie reținut: știind-l, este ușor să calculați densitatea oricărui gaz în raport cu aerul.
Densitatea aerului lichid
Când este suficient de răcit, aerul se transformă într-o stare lichidă. Aerul lichid poate fi stocat destul de mult timp în vase cu pereți dubli, din spațiul dintre care aerul este pompat pentru a reduce transferul de căldură. Vase similare sunt folosite, de exemplu, în termosuri.
Aerul lichid care se evaporă liber în condiții normale are o temperatură de aproximativ (-190 o C). Compoziția sa nu este constantă, deoarece azotul se evaporă mai ușor decât oxigenul. Pe măsură ce azotul este îndepărtat, culoarea aerului lichid se schimbă de la albăstrui la albastru deschis (culoarea oxigenului lichid).
În aerul lichid, alcoolul etilic, dietileterul și multe gaze se transformă ușor în solide. Dacă, de exemplu, dioxidul de carbon este trecut prin aer lichid, acesta se transformă în fulgi albi asemănători ca aspect. aspect la zăpadă. Mercurul scufundat în aer lichid devine dur și maleabil.
Multe substanțe răcite de aer lichid își schimbă dramatic proprietățile. Astfel, crăpătura și staniul devin atât de fragile încât se transformă cu ușurință în pulbere, un clopoțel de plumb emite un sunet clar, iar o minge de cauciuc înghețată se sparge dacă este scăpată pe podea.
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
EXEMPLUL 2
| Exercițiu | Determinați de câte ori mai greu decât aerul este hidrogenul sulfurat H 2 S. |
| Soluţie | Raportul dintre masa unui gaz dat și masa altui gaz luată în același volum, la aceeași temperatură și aceeași presiune se numește densitate relativa primul gaz peste al doilea. Această valoare arată de câte ori primul gaz este mai greu sau mai ușor decât al doilea gaz. Greutatea moleculară relativă a aerului este considerată 29 (ținând cont de conținutul de azot, oxigen și alte gaze din aer). Trebuie remarcat faptul că conceptul de „masă moleculară relativă a aerului” este utilizat condiționat, deoarece aerul este un amestec de gaze. D aer (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (aer); D aer (H2S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Răspuns | Hidrogenul sulfurat H 2 S este de 1,17 ori mai greu decât aerul. |
Aceasta este masa (greutatea) a 1 metru cub dintr-un amestec de aer și vapori de apă la o anumită temperatură și umiditate relativă. Volumul specific este volumul de aer și vapori de apă per 1 kg de aer uscat.
Conținut de umiditate și căldură
Se numește masa în grame pe unitatea de masă (1 kg) de aer uscat în volumul lor total conținutul de umiditate al aerului. Se obtine impartind densitatea vaporilor de apa continuti in aer, exprimata in grame, la densitatea aerului uscat in kilograme.Pentru a determina consumul de căldură pentru umiditate, trebuie să cunoașteți valoarea conținutul de căldură al aerului umed. Această valoare este înțeleasă ca fiind conținută într-un amestec de aer și vapori de apă. Este numeric egal cu suma:
Deși nu putem simți aerul din jurul nostru, aerul nu este nimic. Aerul este un amestec de gaze: azot, oxigen și altele. Și gazele, ca și alte substanțe, constau din molecule și, prin urmare, au greutate, deși mici.
Experimentele pot fi folosite pentru a demonstra că aerul are greutate. În mijlocul unui băț lung de aproximativ șaizeci de centimetri, vom atașa o frânghie și vom lega două baloane identice la ambele capete. Să atârnăm bățul de o sfoară și să vedem că atârnă orizontal. Dacă acum străpungeți unul dintre baloanele umflate cu un ac, aerul va ieși din el, iar capătul bățului de care a fost legat se va ridica. Dacă străpungeți a doua minge, bastonul va lua din nou o poziție orizontală.
Acest lucru se întâmplă deoarece există aer în balonul umflat. mai strâns, prin urmare mai grele decât cel din jur.
Cât de mult aer cântărește depinde de când și unde este cântărit. Greutatea aerului deasupra unui plan orizontal este Presiunea atmosferică. Ca toate obiectele din jurul nostru, aerul este, de asemenea, supus gravitației. Acesta este cel care conferă aerului o greutate egală cu 1 kg pe centimetru pătrat. Densitatea aerului este de aproximativ 1,2 kg/m 3, adică un cub cu latura de 1 m umplut cu aer cântărește 1,2 kg.
O coloană de aer care se ridică vertical deasupra Pământului se întinde pe câteva sute de kilometri. Aceasta înseamnă că o coloană de aer care cântărește aproximativ 250 kg apasă pe o persoană în picioare, pe cap și umeri, a cărei zonă este de aproximativ 250 cm 2!
Nu am putea rezista unei asemenea greutăți dacă nu i-ar fi rezistat aceeași presiune din interiorul corpului nostru. Următoarea experiență ne va ajuta să înțelegem acest lucru. Dacă întindeți o foaie de hârtie cu ambele mâini și cineva apasă un deget pe o parte, rezultatul va fi același - o gaură în hârtie. Dar dacă apăsați cu două degete arătător pe același loc, dar cu laturi diferite, nu se va întâmpla nimic. Presiunea de ambele părți va fi aceeași. Același lucru se întâmplă și cu presiunea coloanei de aer și contrapresiunea din interiorul corpului nostru: sunt egale.
Aerul are greutate și ne apasă corpul din toate părțile.
Dar nu ne poate zdrobi, pentru că contrapresiunea corpului este egală cu cea exterioară.
Experimentul simplu descris mai sus face acest lucru evident:
dacă apăsați cu degetul pe o foaie de hârtie pe o parte, se va rupe;
dar dacă apăsați pe el din ambele părți, acest lucru nu se va întâmpla.
Apropo...
În viața de zi cu zi, când cântărim ceva, o facem în aer și, prin urmare, îi neglijăm greutatea, deoarece greutatea aerului în aer este zero. De exemplu, dacă cântărim un balon de sticlă gol, vom considera rezultatul obținut ca fiind greutatea balonului, neglijând faptul că acesta este umplut cu aer. Dar dacă balonul este sigilat și tot aerul este pompat din el, vom obține un rezultat complet diferit...
03.05.2017 14:04
1393
Cât cântărește aerul?
Chiar dacă nu putem vedea unele lucruri care există în natură, asta nu înseamnă că ele nu există. Este la fel și cu aerul - este invizibil, dar îl respirăm, îl simțim, ceea ce înseamnă că este acolo.
Tot ceea ce există are propria sa greutate. Are aerul? Și dacă da, cât cântărește aerul? Să aflăm.
Când cântărim ceva (de exemplu, un măr ținându-l de o creangă), o facem în aer. Prin urmare, nu luăm în considerare aerul în sine, deoarece greutatea aerului în aer este zero.
De exemplu, dacă luăm un gol sticla de sticla si il cantarim, vom considera ca rezultatul obtinut este greutatea balonului, fara sa ne gandim la faptul ca este umplut cu aer. Cu toate acestea, dacă închidem bine sticla și pompăm tot aerul din ea, vom obține un rezultat complet diferit. Asta este.
Aerul este format dintr-o combinație de mai multe gaze: oxigen, azot și altele. Gazele sunt substanțe foarte ușoare, dar totuși au greutate, deși nu mult.
Pentru a vă asigura că aerul are greutate, cereți adulților să vă ajute să efectuați următorul experiment simplu: Luați un băț de aproximativ 60 cm lungime și legați o sfoară în mijlocul acestuia.
În continuare, vom atașa 2 baloane umflate de aceeași dimensiune la ambele capete ale bastonului nostru. Acum să ne atârnăm structura de o frânghie legată de mijloc. Ca urmare, vom vedea că atârnă orizontal.
Dacă luăm acum un ac și străpungem cu el unul dintre baloanele umflate, aerul va ieși din el și capătul bățului de care a fost legat se va ridica. Și dacă străpungem a doua minge, atunci capetele bastonului vor fi uniforme și va atârna din nou orizontal.
Ce înseamnă? Și adevărul este că aerul dintr-un balon umflat este mai dens (adică mai greu) decât aerul din jurul lui. Prin urmare, când mingea s-a dezumflat, a devenit mai ușoară.
Greutatea aerului depinde de diverși factori. De exemplu, aerul deasupra unui plan orizontal este presiunea atmosferică.
Aerul, ca toate obiectele care ne înconjoară, este supus gravitației. Acesta este cel care dă aerului greutatea sa, care este egală cu 1 kilogram pe centimetru pătrat. În acest caz, densitatea aerului este de aproximativ 1,2 kg/m3, adică un cub cu latura de 1 m umplut cu aer cântărește 1,2 kg.
O coloană de aer care se ridică vertical deasupra Pământului se întinde pe câteva sute de kilometri. Asta înseamnă că direct om în picioare, pe cap și umeri (a căror suprafață este de aproximativ 250 de centimetri pătrați), presă o coloană de aer cu o greutate de aproximativ 250 kg!
Dacă unei greutăți atât de uriașe nu i s-ar opune aceeași presiune din interiorul corpului nostru, pur și simplu nu am fi capabili să-i rezistăm și ne-ar zdrobi. Mai este unul experienta interesanta, care vă va ajuta să înțelegeți tot ce am spus mai sus:
Luați o foaie de hârtie și întindeți-o cu ambele mâini. Apoi cerem pe cineva (de exemplu, o soră mai mică) să apese pe el cu un deget pe o parte. Ce s-a întâmplat? Desigur, o gaură a apărut în hârtie.
Acum să facem din nou același lucru, doar că acum va trebui să apăsați pe același loc cu două degete arătător, dar din părți diferite. Voila! Hârtia a rămas intactă! Vrei să știi de ce?
Doar că presiunea pe foaia de hârtie pe ambele părți a fost aceeași. Același lucru se întâmplă și cu presiunea coloanei de aer și contrapresiunea din interiorul corpului nostru: sunt egale.
Astfel, am aflat că: aerul are greutate și ne apasă corpul din toate părțile. Cu toate acestea, nu ne poate zdrobi, deoarece contrapresiunea corpului nostru este egală cu cea externă, adică atmosferică.
Cel mai recent experiment a arătat clar acest lucru: dacă apăsați pe o parte a unei foi de hârtie, aceasta se va rupe. Dar dacă o faci din ambele părți, acest lucru nu se va întâmpla.
Fizica la fiecare pas Perelman Yakov Isidorovici
Cât cântărește aerul din cameră?
Poți spune cel puțin aproximativ câtă greutate reprezintă aerul conținut în camera ta? Câteva grame sau câteva kilograme? Ești în stare să ridici o astfel de încărcătură cu un singur deget sau abia ai reuși să o ții pe umeri?
Acum, poate, nu mai există oameni care să creadă, așa cum credeau anticii, că aerul nu cântărește deloc. Dar nici acum mulți oameni nu vor putea spune cât cântărește un anumit volum de aer.
Amintiți-vă că un litru de cană de aer de aceeași densitate pe care o are în apropiere suprafața pământului cu normal temperatura camerei, cântărește aproximativ 1,2 g. Întrucât un metru cub conține 1 mie de litri, un metru cub de aer cântărește de o mie de ori mai mult decât 1,2 g și anume 1,2 kg. Acum nu este greu să răspundem la întrebarea pusă mai devreme. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să aflați câți metri cubi sunt în camera dvs. și apoi se va determina greutatea aerului conținut în ea.
Lăsați camera să aibă o suprafață de 10 m2 și o înălțime de 4 m. Într-o astfel de cameră există 40 de metri cubi de aer, care cântărește de patruzeci de ori 1,2 kg. Aceasta va fi de 48 kg.
Deci, chiar și într-o încăpere atât de mică, aerul cântărește puțin mai puțin decât tine. Ai putea duce cu greu o astfel de încărcătură pe umeri. Iar aerul unei camere de două ori mai spațioase, încărcat pe spate, ar putea să te zdrobească.
Acest text este un fragment introductiv. Din cartea Cea mai nouă carte a faptelor. Volumul 3 [Fizica, chimie si tehnologie. Istorie și arheologie. Diverse] autor Kondrașov Anatoli Pavlovici Din cartea Istoria lumânărilor autorul Faraday Michael Din cartea Cinci probleme nerezolvate ale științei de Wiggins Arthur Din cartea Fizica la fiecare pas autor Perelman Yakov Isidorovici Din cartea Mișcarea. Căldură autor Kitaygorodsky Alexander Isaakovich Din cartea NIKOLA TESLA. PRELEGII. ARTICOLE. de Tesla Nikola Din cartea Cum să înțelegeți legile complexe ale fizicii. 100 simplu și experiențe incitante pentru copii și părinții lor autor Dmitriev Alexandru Stanislavovici Din cartea Marie Curie. Radioactivitatea și elementele [Secretul cel mai bine păstrat al materiei] autor Paes Adela Muñoz Din cartea autoruluiPRELEGERE II LUMANARE. LUMINAREA FLACĂRII. AERUL ESTE NECESAR PENTRU ARDER. FORMAREA APEI În ultima prelegere la care ne-am uitat proprietăți generaleși locația părții lichide a lumânării, precum și modul în care acest lichid ajunge acolo unde are loc arderea. Ești convins că atunci când lumânarea
Din cartea autoruluiAer produs local De când planete interioare- Mercur, Venus, Pământ și Marte sunt situate aproape de Soare (Fig. 5.2), este destul de rezonabil să presupunem că sunt formate din aceleași materii prime. Asta este adevărat. Orez. 5.2. Orbitele planetelor sistemului solar Imagini la scară
Din cartea autoruluiCât aer respiri? De asemenea, este interesant să calculăm cât cântărește aerul pe care îl inspirăm și expirăm pe parcursul unei zile. La fiecare respirație, o persoană introduce aproximativ jumătate de litru de aer în plămâni. Luăm, în medie, 18 inhalări pe minut. Deci într-una
Din cartea autoruluiCât cântărește tot aerul de pe Pământ? Experimentele descrise acum arată că o coloană de apă de 10 m înălțime cântărește la fel ca o coloană de aer de la Pământ până la limita superioară a atmosferei, motiv pentru care se echilibrează reciproc. Prin urmare, nu este dificil să calculezi cât cântărește
Din cartea autoruluiAburi de fier și aer solid Nu este o combinație ciudată de cuvinte? Totuși, acest lucru nu este deloc o prostie: atât vaporii de fier, cât și aerul solid există în natură, dar nu în condiții obișnuite.Despre ce condiții? despre care vorbim? Starea materiei este determinată de doi
Din cartea autoruluiPRIMA ÎNCERCARE DE A OBȚINE UN MOTOR AUTO-ACȚIONAT - OSCILATOR MECANIC - MUNCĂ DE DEWARD ȘI LINDE - AER LICHID Dându-mi seama de acest adevăr, am început să caut modalități de a-mi duce la bun sfârșit ideea și, după multă gândire, am venit în sfârșit cu un aparat care putea primi
Din cartea autorului51 Fulger îmblânzit chiar în cameră - și în siguranță! Pentru experiment vom avea nevoie de: două baloane. Toată lumea a văzut fulgere. O descărcare electrică teribilă lovește direct din nor, arzând tot ceea ce lovește. Spectacolul este atât înfricoșător, cât și atrăgător. Fulgerul este periculos, omoară toate ființele vii.
Din cartea autoruluiCÂȚI? Chiar înainte de a începe să studieze razele de uraniu, Maria decisese deja că imprimările pe filme fotografice sunt o metodă inexactă de analiză și dorea să măsoare intensitatea razelor și să compare cantitatea de radiație emisă de diferite substanțe. Ea știa: Becquerel