Gaisa blīvumu

Ikdienā, daži cilvēki domā par to, kas ir blīvums gaisā, un kāda nozīme šis skaitlis ir parasti esamību visu, kas pastāv uz planētas. Tikmēr, katru dienu mēs redzam lidošana lidmašīnas, planējošs putns, lidot uz augšu un uz leju, objektus un neatspoguļo uz to, ka tā ir gaisa blīvums parametrs nosaka, ka par šo parādību.

Bieži vien, pavadot brīvdienas dažādās vietās, mēs sakām, ka vienā brīdī bija mitrs gaiss, un citā - sausa. Šajā gadījumā, piebilstot, ka pirmajā gadījumā, jums viegli pārvietoties, elpot, un otrajā esat pieredzējis smagumu kustības, diskomforts, kurā nebija pieredzi, kad jūs palikt normālā klimatiskajā vidē jums. Šajā laikā, mēs aizmirstam, kas mums bija teicis cits skolotājs, mācot skolā pie stundās fizikā - mitrs gaiss ir blīvums ir mazāks nekā gaiss ir sauss, un, līdz ar to, tā masa ir mazāka nekā sausā.

No pirmā acu uzmetiena šķiet paradoksāli, ja mēs ņemam vērā mūsu maņu, kas tika apspriesti iepriekš. Bet tiešām, kā gaiss, uz kuru vairāk ūdens ir pievienots formā tvaiku, tas var būt vieglāks par ūdeni, kas nesatur?

Bet tas tiešām ir noticis, un atbilde uz šo jautājumu, paradoksāli, pēc pirmā acu uzmetiena, uz jautājumu, zinātnieki ir zināms jau ilgu laiku.

Pirmo reizi hipotēzi, ka blīvums mitrā gaisā ir zemāka nekā sausa gaisa, pauda lielu Isaak Nyuton savā slavenajā grāmatā "Optika", kas tika publicēts Londonā 1717. Tomēr liels anglis hipotēze nevarēja gūt panākumus - līdz astoņpadsmitā gadsimta, zinātnieki ne tikai pieņemt, bet nejūtos īpašu interesi par šo jautājumu.

Lai kaut kā tuvāk izprast problēmu - kāpēc gaisa blīvums ir atkarīgs no mitruma - vajadzētu atcerēties dažus zināmos dabas likumus.

Piemēram, sākumā pagājušā gadsimta Amedeo Avogadro slavenais itāļu fiziķis konstatēts, ka neatkarīgi no gāzes veida, ja nepieciešams, noteiktu apjomu, tad tajā pašā temperatūrā un to pašu spiedienu, molekulu skaits gāzē būs nemainīgs. Šī vērtība, un vēlāk tika nosaukts Avogadro skaitlis, kā sauca, un viņš atklāja likumu par gāzu.

Tā kā šis likums izpaužas kā gaisa blīvums ir atkarīgs no temperatūras, spiediena un mitruma var pārbaudīt diezgan vienkāršs piemērs.

Parasti, sauss tīrs (ķīmiskajā nozīmē) gaisa, satur tā sastāvā aptuveni 78% no slāpekļa molekulas, katra no šīm molekulu atomu svars ir 28. gaisa sastāvs ir 21%, kas pieder skābekļa molekulas, atomsvara kuru molekulas ir vienāds ar 32 . Viens procents, kas ir daļa no gaisa krīt uz dažām citām gāzēm, kas ir klāt tajā, bet ar mūsu aprēķiniem, šis skaitlis tiks uzskatīts par nenozīmīgu.

Gāzes molekulas ir zināms, ka ar iestādi brīva izbraucošajā no rezervuāra, kas atšķiras ar to, ka gāze ir. Tātad, Avogadro izveidoja šādu noteikumu: ja mūsu apjoms sausas gāzes, kas satur, kā mēs vienojāmies, molekulas slāpekļa un skābekļa, lai pievienotu ūdens molekulu, tad viņi būs mūsu gaiss ir mazāk blīvs. Iemesls ir ļoti vienkāršs - ūdens molekulas ir atomu svars ir mazāks nekā molekulāro slāpekli un ūdeņradi, tas ir vienāds ar 18 gadiem; tā molekulu skaits konkrētā gāzes tilpumu, kas ir nemainīgs, tad ūdens molekulas ir vienkārši stumtu molekulas slāpekļa un skābekļa gaisa sastāvu, aizstājot viņu pašu. Tātad šeit metode un blīvums kļūst mazāk mitrs gaiss nekā sauss.

Šajā piemērā, tomēr ir pretruna. Tas izpaužas tādējādi, ka jebkurš vidusmēra cilvēks var raudāt, kā tas varētu būt, ja ūdens blīvums lielāks gaisa blīvumu. Atbilde ir vienkārša pārāk: ūdens atrodas gaisā formā tvaika, kas ir vienkāršāk un slāpekļa un skābekļa, un tāpēc, ka šāda "ūdens" izplatīt visus modeļus, kas iegūti izcili Avogadro.

Ir svarīgi ņemt vērā, ka vairāk atkarīgi no gaisa blīvuma spiediena un temperatūras nekā mitruma. Tāpēc, mitrs gaiss ir mazāks blīvums nekā sausa tikai vienlaikus saglabājot to pašu temperatūru un spiedienu.