Gęstość powietrza

W życiu codziennym, niewielu ludzi myśli o tym, co jest gęstością powietrza, i jakie znaczenie ta jest zazwyczaj w istnieniu wszystkiego, co istnieje na naszej planecie. Tymczasem codziennie widzimy latające samoloty, rosnących ptaków, latać i upadek przedmiotów i nie odzwierciedla się na fakcie, że jest to parametr gęstości powietrza określa obecność tych zjawisk.

Często spędzają wakacje w różnych miejscach, możemy powiedzieć, że w pewnym momencie było wilgotne powietrze, aw innym – pralnia. W tym przypadku, dodając, że w pierwszym przypadku można łatwo przenieść, oddychać, aw drugim już doświadczył nasilenie ruchu, dyskomfort, który nie doświadczył podczas pobytu w normalnych warunkach klimatycznych dla Ciebie. W tym czasie, zapominamy, co powiedziano nam innego nauczyciela ucząc w szkole na lekcjach fizyki – wilgotne powietrze ma gęstość mniejszą niż powietrze jest suche, a co za tym idzie, jego masa jest mniejsza niż suche.

Na pierwszy rzut oka wydaje się paradoksalne, jeśli weźmiemy pod uwagę nasze wrażenia zmysłowe, które zostały omówione powyżej. Ale tak naprawdę, jak powietrze, do której dodaje się więcej wody w postaci pary, może być lżejszy od wody, która nie zawiera?

Ale to jest w istocie, a odpowiedź na to, paradoksalnie na pierwszy rzut oka, na pytanie, naukowcy znany od dawna.

Po raz pierwszy hipotezę, że gęstość wilgotnego powietrza jest niższa niż w suchym powietrzu, wyraził wielką Isaak Nyuton w swojej słynnej książce „Optics”, która została opublikowana w Londynie w 1717 roku. Niemniej jednak, wielki hipoteza Anglik nie był w stanie odnieść sukces – aż do XVIII wieku, naukowcy nie tylko przyjąć, ale nie czuję szczególny interes w tym numerze.

Jakoś zbliżyć się do zrozumienia problemu – dlaczego gęstość powietrza zależy od wilgotności – należy pamiętać o kilku znanych naturalnych praw.

Na przykład, na początku ubiegłego wieku Amedeo Avogadro słynny włoski fizyk stwierdził, że niezależnie od rodzaju gazu, jeśli wziąć stałą objętość, a następnie w tej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem, liczba cząsteczek w gazie będzie stała. Wartość ta, a później został nazwany stałą Avogadro, jak nazywano, a on odkrył prawo gazów.

Ponieważ prawa objawia się, gdy gęstość powietrza zależy od temperatury, ciśnienia i wilgotności można zweryfikować w dość prosty przykład.

Zazwyczaj sucho (w sensie chemicznym) powietrza zawiera w swym składzie około 78% molekuł azotu, ciężar atomowy każdej z tych cząsteczek jest 28. Kompozycja powietrza jest 21% udziałów cząsteczek tlenu, ciężar atomowy których cząsteczki wynosi 32 . Jeden procent jako część powietrza spada na niektórych innych gazów, które są obecne w nim, ale do naszych obliczeń, liczba ta będzie się za nieistotne.

Cząsteczki gazu są znane z właściwości wolnego odchodzenia od zbiornika, w którym gaz jest. Tak więc, Avogadro ustalono następującą regułę jeśli w wyniku objętości suchego gazu zawierającego, jak uzgodnione, cząsteczki tlenu, azotu i dodać cząsteczki wody, po czym będą one naszym powietrze jest mniej gęste. Powodem tego jest bardzo prosty – cząsteczki wody mieć ciężar atomowy mniejszy niż molekularnego azotu i wodoru, jest równe 18. Ponieważ liczba cząsteczek w danej objętości gazu, który ma być stała, cząsteczki wody są po prostu wciśnięty molekuł azotu i tlenu, w skład powietrza, zastępując własnych. Tak więc w tym przypadku sposób i uzyskano gęstość mniejszą niż wilgotność powietrza na sucho.

W tym przykładzie, jednak istnieje sprzeczność. Polega ona na tym, że każdy przeciętny człowiek może płakać, jak to może być, gdy gęstość wody wyższa gęstość powietrza. Odpowiedź jest również proste: woda jest obecna w powietrzu w postaci pary, który jest łatwiejszy i azot i tlenu, i dlatego, że taka „woda” rozsianych wzorów pochodzących znakomity Avogadro.

Ważne jest, aby uznać, że bardziej zależy od gęstości powietrza o ciśnieniu i temperaturze niż wilgotności. Ponieważ wilgotne powietrze ma mniejszą gęstość niż w suchych, zachowując tę samą temperaturę i ciśnienie.