Har luft vægt? Hvad er lufttæthed, og hvad er det lig med under normale forhold? Luftdensitet afhængig af temperatur.

Selvom vi ikke kan mærke luften omkring os, er luft ikke ingenting. Luft er en blanding af gasser: nitrogen, ilt og andre. Og gasser består ligesom andre stoffer af molekyler og har derfor vægt, selvom de er små.

Eksperimenter kan bruges til at bevise, at luft har vægt. I midten af en pind omkring tres centimeter lang, styrker vi et reb og binder to identiske til begge ender ballon. Lad os hænge stokken i en snor og se, at den hænger vandret. Hvis du nu gennemborer en af de oppustede balloner med en nål, vil luften komme ud af den, og den ende af pinden, som den var bundet til, vil stige op. Hvis du gennemborer den anden kugle, vil pinden igen indtage en vandret position.

Dette sker, fordi der er luft i den oppustede ballon. strammere, og derfor tungere end den omkring den.

Hvor meget luft vejer afhænger af, hvornår og hvor den vejes. Vægten af luft over et vandret plan er Atmosfæretryk. Som alle genstande omkring os er luft også underlagt tyngdekraften. Det er denne, der giver luften en vægt, der er lig med 1 kg pr. kvadratcentimeter. Luftens massefylde er omkring 1,2 kg/m 3, det vil sige, at en terning med en side på 1 m fyldt med luft vejer 1,2 kg.

En luftsøjle, der stiger lodret over Jorden, strækker sig flere hundrede kilometer. Det betyder, at en luftsøjle, der vejer omkring 250 kg, presser på en person, der står oprejst, på hans hoved og skuldre, hvis areal er cirka 250 cm 2!

Vi ville ikke være i stand til at modstå en sådan vægt, hvis den ikke blev modstået af det samme tryk inde i vores krop. Følgende oplevelse vil hjælpe os med at forstå dette. Hvis du strækker et ark papir med begge hænder, og nogen trykker en finger på det på den ene side, bliver resultatet det samme - et hul i papiret. Men hvis du trykker på to pegefingre til samme sted, men med forskellige sider, der vil ikke ske noget. Trykket på begge sider vil være det samme. Det samme sker med trykket i luftsøjlen og modtrykket inde i vores krop: de er lige store.

Luft har vægt og presser på vores krop fra alle sider.
Men det kan ikke knuse os, fordi kroppens modtryk er lig med det ydre.
Det simple eksperiment afbildet ovenfor gør dette indlysende:
hvis du trykker din finger på et ark papir på den ene side, vil det rive;
men hvis du trykker på den fra begge sider, sker det ikke.

I øvrigt...

I hverdagen, når vi vejer noget, gør vi det i luften, og derfor forsømmer vi dets vægt, da vægten af luft i luften er nul. For eksempel, hvis vi vejer en tom glaskolbe, vil vi betragte det opnåede resultat for at være kolbens vægt, idet vi ser bort fra det faktum, at den er fyldt med luft. Men hvis kolben er forseglet og al luft pumpes ud af den, får vi et helt andet resultat...

DEFINITION

Atmosfærisk luft er en blanding af mange gasser. Luft har en kompleks sammensætning. Dens hovedkomponenter kan opdeles i tre grupper: konstant, variabel og tilfældig. De førstnævnte omfatter oxygen (iltindholdet i luften er ca. 21 % i volumen), nitrogen (ca. 86 %) og de såkaldte inerte gasser (ca. 1 %).

Indhold komponenter praktisk talt ikke afhængig af hvor globus en prøve af tør luft blev taget. Den anden gruppe omfatter kuldioxid (0,02 - 0,04%) og vanddamp (op til 3%). Indholdet af tilfældige komponenter afhænger af lokale forhold: nær metallurgiske anlæg blandes ofte mærkbare mængder svovldioxid i luften, på steder hvor organiske rester nedbrydes - ammoniak mv. Udover forskellige gasser indeholder luften altid mere eller mindre støv.

Luftdensitet er en værdi lig med massen af gas i Jordens atmosfære divideret med en enhedsvolumen. Det afhænger af tryk, temperatur og luftfugtighed. Der er en standardværdi for luftdensitet - 1,225 kg/m 3, svarende til densiteten af tør luft ved en temperatur på 15 o C og et tryk på 101330 Pa.

At kende af erfaring massen af en liter luft kl normale forhold(1.293 g), kan vi beregne den molekylvægt, luft ville have, hvis det var en individuel gas. Da et grammolekyle af en hvilken som helst gas fylder 22,4 liter under normale forhold, er luftens gennemsnitlige molekylvægt lig med

22,4 × 1,293 = 29.

Dette tal - 29 - skal huskes: ved at vide det, er det nemt at beregne tætheden af enhver gas i forhold til luft.

Densitet af flydende luft

Når den er tilstrækkelig afkølet, bliver luften til en flydende tilstand. Flydende luft kan opbevares i ret lang tid i beholdere med dobbeltvægge, fra det rum, hvorimellem luften pumpes ud for at reducere varmeoverførslen. Lignende kar bruges for eksempel i termokander.

Flydende luft, der frit fordamper under normale forhold, har en temperatur på omkring (-190 o C). Dens sammensætning er ikke konstant, da nitrogen fordamper lettere end oxygen. Når nitrogenet fjernes, ændres farven på den flydende luft fra blålig til lyseblå (farven på flydende ilt).

I flydende luft omdannes de let til fast tilstand ethylalkohol, diethylether og mange gasser. Hvis for eksempel kuldioxid ledes gennem flydende luft, bliver det til hvide flager, der ligner udseende. udseende til sneen. Kviksølv nedsænket i flydende luft bliver hårdt og formbart.

Mange stoffer afkølet af flydende luft ændrer deres egenskaber dramatisk. Således bliver sprække og tin så sprøde, at de let bliver til pulver, en blyklokke giver en tydelig ringelyd, og en frossen gummikugle splintres, hvis den tabes på gulvet.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

EKSEMPEL 2

Dyrke motion

Bestem, hvor mange gange tungere end luft er svovlbrinte H 2 S.

Løsning

Forholdet mellem massen af en given gas og massen af en anden gas taget i samme volumen, ved samme temperatur og samme tryk kaldes den relative massefylde af den første gas til den anden. Denne værdi viser, hvor mange gange den første gas er tungere eller lettere end den anden gas.

Luftens relative molekylvægt antages at være 29 (under hensyntagen til indholdet af nitrogen, oxygen og andre gasser i luften). Det skal bemærkes, at begrebet "pårørende molekylær masse luft" bruges betinget, da luft er en blanding af gasser.

D luft (H2S) = Mr (H2S) / Mr (luft);

D luft (H2S) = 34/29 = 1,17.

M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34.

Svar

Svovlbrinte H 2 S er 1,17 gange tungere end luft.

Luftdensitet er en fysisk størrelse, der karakteriserer luftens vægtfylde under naturlige forhold eller gasmassen i Jordens atmosfære pr. volumenhed. Værdien af lufttæthed er en funktion af højden af de udførte målinger, dens fugtighed og temperatur.

Luftdensitetsstandarden antages at være 1,29 kg/m3, hvilket beregnes som forholdet mellem dens Molar masse(29 g/mol) til molvolumenet, det samme for alle gasser (22,413996 dm3), svarende til densiteten af tør luft ved 0°C (273,15°K) og et tryk på 760 mm kviksølv(101325 Pa) ved havoverfladen (det vil sige under normale forhold).

For kort tid siden blev information om luftens tæthed indhentet indirekte gennem observationer af nordlys, udbredelse af radiobølger og meteorer. Siden fremkomsten af kunstige jordsatellitter begyndte luftdensiteten at blive beregnet ved hjælp af data opnået fra deres bremsning.

En anden metode er at observere spredningen af kunstige natriumdampskyer skabt af vejrraketter. I Europa er lufttætheden ved Jordens overflade 1,258 kg/m3, i en højde af fem km - 0,735, i en højde af tyve km - 0,087, i en højde af fyrre km - 0,004 kg/m3.

Der er to typer lufttæthed: masse og vægt (vægtfylde).

Vægtdensitet bestemmer vægten af 1 m3 luft og beregnes med formlen γ = G/V, hvor γ er vægtfylde, kgf/m3; G er luftens vægt, målt i kgf; V er volumenet af luft, målt i m3. Bestemte det 1 m3 luft under standardforhold(barometertryk 760 mmHg, t=15°С) vejer 1.225 kgf, baseret på dette, er vægtfylden (specifik vægt) af 1 m3 luft lig med γ = 1,225 kgf/m3.

Det skal der tages højde for luftvægt er en variabel mængde og ændres afhængigt af forskellige forhold, såsom geografisk breddegrad og den inertikraft, der opstår, når Jorden roterer om sin akse. Ved polerne er luftens vægt 5 % større end ved ækvator.

Luftmassetæthed er massen af 1 m3 luft, angivet græsk bogstavρ. Som du ved, er kropsvægt en konstant størrelse. Massenheden anses for at være massen af en platin irididvægt, som er placeret i det internationale kammer for vægte og mål i Paris.

Luftmassetæthed ρ beregnes ved hjælp af følgende formel: ρ = m / v. Her er m luftmassen, målt i kg×s2/m; ρ er dens massetæthed, målt i kgf×s2/m4.

Luftens masse og vægttæthed afhænger af: ρ = γ / g, hvor g er gravitlig med 9,8 m/s². Det følger heraf, at luftens massefylde under standardbetingelser er 0,1250 kg×s2/m4.

Når barometertrykket og temperaturen ændres, ændres luftens tæthed. Baseret på Boyle-Marriott-loven, jo større tryk, jo større lufttæthed. Men når trykket falder med højden, falder lufttætheden også, hvilket introducerer sine egne justeringer, som et resultat af, at loven om vertikale trykændringer bliver mere kompleks.

Ligningen, der udtrykker denne lov om trykændring med højden i en atmosfære i hvile, kaldes grundlæggende ligning af statik.

Den siger, at med stigende højde ændres trykket nedad, og når det stiger til samme højde, er trykfaldet større, jo mere mere kraft tyngdekraft og lufttæthed.

Ændringer i lufttæthed spiller en vigtig rolle i denne ligning. Som et resultat kan vi sige, at jo højere du stiger, jo mindre vil trykket falde, når du stiger til samme højde. Luftdensiteten afhænger af temperaturen som følger: i varm luft falder trykket mindre intenst end i kold luft, derfor er trykket i en varm luftmasse højere i samme højde end i en kold.

Med skiftende værdier af temperatur og tryk beregnes luftens massetæthed ved formlen: ρ = 0,0473xB / T. Her er B barometertrykket, målt i mm kviksølv, T er lufttemperaturen, målt i Kelvin .

Hvordan vælger man parametre i henhold til hvilke egenskaber?

Hvad er en industriel affugter komprimeret luft? Læs om det, den mest interessante og relevante information.

Hvad er de nuværende priser for ozonterapi? Du vil lære om dette i denne artikel:
. Anmeldelser, indikationer og kontraindikationer for ozonterapi.

Massefylde bestemmes også af luftfugtighed. Tilstedeværelsen af vandporer fører til et fald i luftdensiteten, hvilket forklares med den lave molære masse af vand (18 g/mol) på baggrund af den molære masse af tør luft (29 g/mol). Våd luft kan betragtes som en blanding ideelle gasser, i hver af hvilke kombinationen af densiteter gør det muligt at opnå den krævede densitetsværdi for deres blanding.

Denne form for fortolkning gør det muligt at bestemme tæthedsværdier med et fejlniveau på mindre end 0,2 % i temperaturområdet fra -10 °C til 50 °C. Luftdensitet giver dig mulighed for at opnå værdien af dets fugtindhold, som beregnes ved at dividere tætheden af vanddamp (i gram) indeholdt i luften med densiteten af tør luft i kilogram.

Den grundlæggende ligning for statik tillader os ikke at løse konstant opståede praktiske problemer under de virkelige forhold i en skiftende atmosfære. Derfor er det løst under forskellige forenklede forudsætninger, der svarer til det faktiske reelle forhold, ved at fremsætte en række særlige antagelser.

Statikkens grundlæggende ligning gør det muligt at opnå værdien af den lodrette trykgradient, som udtrykker ændringen i tryk under op- eller nedstigning pr. højdeenhed, dvs. ændringen i tryk pr. lodret afstandsenhed.

I stedet for en lodret gradient bruger de ofte dens omvendte værdi - trykniveauet i meter per millibar (nogle gange bruges en forældet version af udtrykket "trykgradient" - barometrisk gradient).

Lav lufttæthed bestemmer lav modstand mod bevægelse. Mange landdyr har udviklet sig til at drage fordel af de miljømæssige fordele ved denne ejendom. luftmiljø, på grund af hvilket de erhvervede evnen til at flyve. 75 % af alle arter af landdyr er i stand til at flyve aktivt. De er for det meste insekter og fugle, men der er også pattedyr og krybdyr.

Video om emnet "Bestemmelse af lufttæthed"

HVAD ER DENSITETEN AF LUFT VED 150 GRADER C (temperatur Celsius), hvad er den lig i forskellige enheder kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3. reference TABEL 1.

Hvad er densiteten af luft ved 150 grader Celsius i kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 . Glem ikke, at en sådan fysisk mængde, der er karakteristisk for luft, er dens massefylde i kg/m3 (massen af en enhedsvolumen af atmosfærisk gas, hvor en volumenhed tages til at være 1 m3, 1 kubikmeter, 1 kubikmeter meter, 1 kubikcentimeter, 1 cm3, 1 milliliter, 1 ml eller 1 pund), afhænger af flere parametre. Blandt parametrene, der beskriver betingelserne for bestemmelse af lufttæthed ( specifik vægt luftgas), anser jeg følgende for at være det vigtigste og skal tages i betragtning:

Temperatur luft gas.
Tryk hvor densiteten af luftgas blev målt.
Fugtighed luftgas eller procentdelen af vand i den.

Når nogen af disse forhold ændrer sig, vil værdien af lufttætheden i kg/m3 (og derfor hvad dens volumetriske vægt, hvad dens specifikke vægt, hvad dens volumetriske masse) værdi ændres inden for visse grænser. Selvom de to andre parametre forbliver stabile (ændr ikke). Lad mig forklare mere detaljeret, for vores tilfælde, hvornår vi ønsker at finde ud af det hvad er densiteten af luft ved 150 grader Celsius(i gram eller kilogram). Så luftgastemperaturen er specificeret og valgt af dig i anmodningen. Så for korrekt at beskrive, hvor meget tæthed der er i kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3, skal vi enten angive den anden betingelse - trykket, som det måles ved. Eller lav en graf (tabel), der viser ændringen i massefylde (vægtfylde kg/m3, volumetrisk masse kg/m3, volumetrisk vægt kg/m3) af luft afhængigt af det tryk, der skabes under forsøget.

Hvis du er interesseret i den anden sag luftdensitet ved T = 150 grader C, så undskyld mig, men jeg har intet ønske om at kopiere tabeldata, en enorm speciel opslagsbog om lufttæthed kl. forskelligt tryk. Jeg kan endnu ikke beslutte mig for så kolossalt et arbejde, og jeg kan ikke se behovet for det. Se opslagsbogen. Snævre profiloplysninger eller sjældne specielle data, tæthedsværdier, skal søges i primære kilder. Det giver mere mening.

Det er mere realistisk, og sandsynligvis mere praktisk set fra vores synspunkt, at angive Hvad er tætheden af luft ved 150 grader Celsius, for en situation, hvor trykket er givet af en konstant og dette er atmosfærisk tryk(under normale forhold - det mest populære spørgsmål). Kan du i øvrigt huske hvor meget normalt atmosfærisk tryk er? Hvad er det lig med? Lad mig minde dig om, at normalt atmosfærisk tryk anses for at være 760 mmHg, eller 101325 Pa (101 kPa), i princippet er disse normale forhold, justeret for temperatur. Betyder, hvad er densiteten af luft i kg/m3 ved en given temperatur luftgas, du vil se, finde, genkende i tabel 1.

Det skal dog siges, at værdierne angivet i tabellen lufttæthedsværdier ved 150 grader i kg/m3, g/cm3, g/ml, vil vise sig at være sandt ikke for nogen atmosfærisk gas, men kun for tør gas. Så snart vi ændrer startbetingelserne og ændrer luftgassens fugtighed, vil den straks have anderledes fysiske egenskaber. Og dens massefylde (vægt af 1 kube luft i kilogram) ved given temperatur i grader C (Celsius) (kg/m3) vil også afvige fra densiteten af tør gas.

Referencetabel 1. Hvad er DENSITETEN AF LUFT VED 150 GRADER Celsius (C). HVOR MEGET VEJER 1 TERNING ATMOSFÆRISK GAS?(vægt 1 m3 i kilogram, vægt på 1 kubikmeter i kg, vægt på 1 kubikmeter gas i g).

Luft er en uhåndgribelig mængde, den kan ikke røres eller lugtes, den er overalt, men for mennesker er det usynligt at finde ud af, hvor meget luft vejer, ikke let, men muligt. Hvis jordens overflade, som i et børnespil, tegnes ind i små firkanter, der måler 1x1 cm, vil vægten af hver af dem være lig med 1 kg, det vil sige, at 1 cm 2 atmosfære indeholder 1 kg luft.

Kan dette bevises? Temmelig. Hvis du bygger en skala ud fra en almindelig blyant og to balloner, efter at have fastgjort strukturen til tråden, vil blyanten være i balance, da vægten af de to oppustede kugler er den samme. Når en af ballonerne er gennemboret, vil fordelen være i retning af den oppustede ballon, fordi luften fra den beskadigede ballon er sluppet ud. Derfor enkel fysisk oplevelse beviser, at luft har en vis vægt. Men hvis du vejer luften på en flad overflade og i bjergene, vil dens masse vise sig at være anderledes - bjergluft er meget lettere end den luft, vi indånder nær havet. Grunde forskellige vægte nogle:

Vægten af 1 m 3 luft er 1,29 kg.

jo højere luften stiger, jo mere sjælden bliver den, det vil sige højt i bjergene, lufttrykket bliver ikke 1 kg pr. cm 2, men halvt så meget, men indholdet af ilt, der er nødvendigt for vejrtrækning, falder også med præcis det halve , som kan forårsage svimmelhed, kvalme og øresmerter;
vandindhold i luften.

Luftblandingen inkluderer:

1.Nitrogen – 75,5%;

2. Ilt – 23,15%;

3. Argon – 1,292%;

4. Carbondioxid – 0,046%;

5. Neon – 0,0014%;

6. Metan – 0,000084%;

7. Helium – 0,000073%;

8. Krypton – 0,003%;

9. Brint – 0,00008%;

10. Xenon – 0,00004%.

Mængden af ingredienser i luften kan ændre sig, og derfor undergår luftmassen også ændringer i retning af stigning eller fald.

luft indeholder altid vanddamp. Den fysiske lov er, at jo højere lufttemperaturen er, jo højere mere vand Det indeholder. Denne indikator kaldes luftfugtighed og påvirker dens vægt.

Hvad er vægten af luft målt i? Der er flere indikatorer, der bestemmer dens masse.

Hvor meget vejer en terning luft?

Ved en temperatur på 0° Celsius er vægten af 1 m 3 luft 1,29 kg. Det vil sige, at hvis du mentalt tildeler et rum i et rum med en højde, bredde og længde svarende til 1 m, så vil denne luftterning indeholde præcis denne mængde luft.

Hvis luft har vægt og vægt, der er ret mærkbar, hvorfor føler en person så ikke tyngde? Det her fysiske fænomen, ligesom atmosfærisk tryk, indebærer, at hver indbygger på planeten presses af en luftsøjle, der vejer 250 kg. Det gennemsnitlige palmeareal for en voksen er 77 cm2. Det vil sige, i overensstemmelse med fysiske love, holder hver af os 77 kg luft i vores håndflade! Dette svarer til, at vi konstant bærer 5 pund vægte i hver hånd. I I virkeligheden Selv en vægtløfter kan ikke gøre dette, men hver af os klarer en sådan belastning let, fordi atmosfærisk tryk presser fra begge sider, både uden for menneskekroppen og indefra, det vil sige, at forskellen i sidste ende er nul.

Luftens egenskaber er sådan, at den påvirker menneskekroppen forskelligt. Højt oppe i bjergene oplever folk på grund af iltmangel synshallucinationer, og stor dybde, kombinationen af ilt og nitrogen i en speciel blanding - "lattergas" kan skabe en følelse af eufori og en følelse af vægtløshed.

Ved at kende disse fysiske størrelser kan du beregne massen af jordens atmosfære - mængden af luft, der tilbageholdes i nær-jordens rum tyngdekræfter. Atmosfærens øvre grænse ender i en højde af 118 km, det vil sige, hvis man kender vægten af m 3 luft, kan man opdele hele overfladearealet i luftsøjler med en base på 1x1 m og lægge den resulterende masse sammen af sådanne kolonner. I sidste ende vil det være lig med 5,3 * 10 til den femtende potens af tons. Vægten af planetens luftpanser er ret stor, men den er kun en milliontedel af total masse globus. Jordens atmosfære fungerer som en slags buffer, der beskytter Jorden mod ubehagelige kosmiske overraskelser. Alene fra solstorme, der når planetens overflade, mister atmosfæren op til 100 tusinde tons af sin masse om året! Så usynlig og pålideligt skjold- luft.

Hvor meget vejer en liter luft?

En person bemærker ikke, at han konstant er omgivet af gennemsigtig og næsten usynlig luft. Er det muligt at se dette uhåndgribelige element af atmosfæren? Visuelt, bevægende luftmasser udsendes dagligt på fjernsynsskærmen - varm el koldfront bringer længe ventet opvarmning eller kraftigt snefald.

Hvad ved vi ellers om luft? Sandsynligvis det faktum, at det er livsvigtigt nødvendigt for alle levende væsener, der lever på planeten. Hver dag indånder og udånder en person omkring 20 kg luft, hvoraf en fjerdedel forbruges af hjernen.

Luftens vægt kan måles i forskellige fysiske mængder, herunder i liter. Vægten af en liter luft vil være lig med 1,2930 gram ved et tryk på 760 mm Hg. kolonne og en temperatur på 0°C. Udover den sædvanlige gasformige tilstand kan luft også findes i flydende form. Til overgangen af et stof til et givet aggregeringstilstand det vil kræve udsættelse for enormt pres og meget lave temperaturer. Astronomer foreslår, at der er planeter, hvis overflader er fuldstændig dækket af flydende luft.

Kilderne til ilt, der er nødvendige for menneskets eksistens, er Amazonas skove, som producerer op til 20% af dette vigtige element på hele planeten.

Skove er virkelig planetens "grønne" lunger, uden hvilke menneskelig eksistens simpelthen er umulig. Derfor levende stueplanter i en lejlighed er ikke bare et møbel, de renser indendørsluften, hvis forurening er titusinder gange højere end udenfor.

Ren luft er for længst blevet en mangelvare i megabyer. Luftforureningen er så stor, at folk er klar til at købe ren luft. "Air sellers" dukkede først op i Japan. De producerede og solgte ren luft i dåser, og enhver beboer i Tokyo kunne åbne en dåse til middag ren luft, og nyd dens friskeste aroma.

Luftens renhed har en betydelig indvirkning ikke kun på menneskers sundhed, men også på dyrs sundhed. I forurenede områder af ækvatorialfarvande, nær menneskebefolkede områder, dør snesevis af delfiner. Dødsårsagen for pattedyr er en forurenet atmosfære i obduktioner af dyr, lunger af delfiner ligner minearbejderes lunger, tilstoppet med kulstøv. Indbyggerne i Antarktis, pingviner, er også meget følsomme over for luftforurening, hvis luften indeholder et stort antal af skadelige urenheder, begynder de at trække vejret tungt og med mellemrum.

For en person er ren luft også meget vigtig, så efter at have arbejdet på kontoret anbefaler læger at tage daglige timelange gåture i parken, skoven eller uden for byen. Efter sådan "luft"-terapi genoprettes kroppens vitalitet, og velvære forbedres væsentligt. Opskriften på denne gratis og effektive medicin har været kendt siden oldtiden. Mange videnskabsmænd og herskere betragtede daglige gåture i den friske luft som et obligatorisk ritual.

For en moderne byboer er luftbehandling meget relevant: en lille portion livgivende luft, der vejer 1-2 kg, er et vidundermiddel mod mange moderne lidelser!