Πυκνότητα του αέρα

Στην καθημερινή ζωή, λίγοι άνθρωποι σκέφτονται για το τι είναι η πυκνότητα του αέρα, και τι σημασία το ποσοστό αυτό είναι γενικά στην ύπαρξη όλα αυτά που υπάρχουν στον πλανήτη. Εν τω μεταξύ, κάθε μέρα βλέπουμε πετούν αεροπλάνα, στα ύψη το πουλί, να πετάξει μέχρι και να πέσει κάτω αντικείμενα και δεν αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι είναι η παράμετρος της πυκνότητας του αέρα καθορίζει την παρουσία αυτών των φαινομένων.

Συχνά, οι δαπάνες διακοπές σε διάφορα μέρη, μπορούμε να πούμε ότι σε ένα σημείο ήταν η υγρασία του αέρα, και σε μια άλλη - ξηρό. Στην περίπτωση αυτή, προσθέτοντας ότι στην πρώτη περίπτωση, μπορείτε εύκολα να κινηθεί, να αναπνεύσει, και το δεύτερο που έχουν βιώσει τη σοβαρότητα της κίνησης, δυσφορία, η οποία δεν παρουσίασαν κατά τη διαμονή σας σε ένα κανονικό φυσικό περιβάλλον για εσάς. Προς το παρόν, μπορούμε να ξεχάσουμε ό, τι μας είπαν άλλο δάσκαλο, ενώ διδάσκει στο σχολείο σε μαθήματα της φυσικής - ο υγρός αέρας έχει πυκνότητα μικρότερη από ό, τι ο αέρας είναι ξηρός, και, ως εκ τούτου, η μάζα του είναι μικρότερη από την ξηρά.

Εκ πρώτης όψεως, αυτό φαίνεται παράδοξο αν λάβουμε υπόψη αισθητηριακές εντυπώσεις μας, που συζητήθηκαν παραπάνω. Αλλά στην πραγματικότητα, καθώς ο αέρας, για τις οποίες περισσότερο νερό προστίθεται με τη μορφή υδρατμών, μπορεί να είναι ελαφρύτερο από το νερό που δεν περιέχει;

Αλλά αυτό όντως συμβαίνει, και η απάντηση σε αυτό το παράδοξο με την πρώτη ματιά, το ζήτημα, οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και πολύ καιρό.

Για πρώτη φορά η υπόθεση ότι η πυκνότητα του υγρού αέρα είναι χαμηλότερη από εκείνη του ξηρού αέρα, εξέφρασε την μεγάλη Ισαάκ Nyuton στο διάσημο βιβλίο «Οπτική» του, η οποία δόθηκε στη δημοσιότητα στο Λονδίνο το 1717. Παρ 'όλα αυτά, ο μεγάλος Άγγλος υπόθεση δεν ήταν σε θέση να επιτύχει - μέχρι τον δέκατο όγδοο αιώνα, οι επιστήμονες δεν το δέχονται μόνο, αλλά δεν αισθάνονται ένα ιδιαίτερο ενδιαφέρον για το θέμα αυτό.

Για να πάρετε κάποιο τρόπο πιο κοντά στην κατανόηση του προβλήματος - γιατί η πυκνότητα του αέρα εξαρτάται από την υγρασία - θα πρέπει να θυμόμαστε μερικά γνωστά φυσικούς νόμους.

Για παράδειγμα, στις αρχές του περασμένου αιώνα Amedeo Avogadro διάσημη Ιταλική φυσικός βρεθεί ότι ανεξάρτητα από τον τύπο του αερίου, εάν λάβει ένα σταθερό όγκο, στη συνέχεια, στην ίδια θερμοκρασία και την ίδια πίεση, ο αριθμός των μορίων στο αέριο θα είναι σταθερή. Η τιμή αυτή, και αργότερα ονομάστηκε σταθερά Avogadro, όπως λεγόταν, και ανακάλυψε το νόμο των αερίων.

Καθώς αυτή η ίδια η νομοθεσία εκδηλώνεται ως η πυκνότητα του αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την πίεση και η υγρασία μπορεί να επαληθευτεί σε ένα μάλλον απλό παράδειγμα.

Τυπικά, στεγνό καθάρισμα (στη χημική έννοια) αέρα, περιέχει στη σύνθεσή του περίπου 78% των μορίων αζώτου, το ατομικό βάρος του καθενός από αυτά τα μόρια είναι 28. Η σύνθεση του αέρα έχει 21% ανήκει μόρια οξυγόνου, η ατομικό βάρος του οποίου μορίων ίση με 32 . Ένα τοις εκατό ως μέρος του αέρα πέφτει σε ορισμένα άλλα αέρια, που υπάρχουν σε αυτό, αλλά με τους υπολογισμούς μας, το ποσοστό αυτό θα πρέπει να θεωρείται ασήμαντη.

μόρια του αερίου είναι γνωστό ότι έχουν την ιδιότητα ελεύθερη απομάκρυνση από το δοχείο, όπου το αέριο είναι. Έτσι, Avogadro ιδρύθηκε τον ακόλουθο κανόνα: αν ο όγκος μας ξηρού αερίου που περιέχει, όπως είχαμε συμφωνήσει, τα μόρια του αζώτου και οξυγόνου, για να προσθέσετε ένα μόριο νερού, τότε θα κάνουν τον αέρα μας είναι λιγότερο πυκνός. Ο λόγος είναι πολύ απλός - τα μόρια του νερού έχουν ένα ατομικό βάρος μικρότερο από εκείνο του μοριακού αζώτου και υδρογόνου, είναι ίσο με 18. Δεδομένου ότι ο αριθμός των μορίων σε ένα δεδομένο όγκο αερίου να είναι σταθερή, οι μόρια του νερού είναι απλά ωθείται μόρια του αζώτου και του οξυγόνου στην σύνθεση του αέρα, αντικαθιστώντας το δικό τους. Έτσι εδώ η μέθοδος και η πυκνότητα γίνεται λιγότερο υγρό αέρα απ ξηρού.

Σε αυτό το παράδειγμα, ωστόσο, υπάρχει μια αντίφαση. Αποτελείται από το γεγονός ότι κάθε μέσος άνθρωπος μπορεί να κλαίει, πώς αυτό θα μπορούσε να είναι, αν η πυκνότητα του νερού υψηλότερη πυκνότητα του αέρα. Η απάντηση είναι απλή πάρα πολύ: το νερό είναι παρόν στον αέρα με τη μορφή ατμού, το οποίο είναι ευκολότερο και άζωτο και οξυγόνο, και επειδή ένα τέτοιο «νερό» εξαπλωθεί σε όλους τους συνδυασμούς που προέρχονται λαμπρή Avogadro.

Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι εξαρτάται περισσότερο από την πυκνότητα του αέρα με πίεση και θερμοκρασία από το υγρασία. Επειδή υγρό αέρα έχει μια χαμηλότερη πυκνότητα από ξηρό μόνο ενώ διατηρείται η ίδια θερμοκρασία και πίεση.