Trykkluft er luft under trykk større enn atmosfærisk trykk.

Trykkluft er en unik energibærer sammen med elektrisitet, naturgass og vann. I industrielle omgivelser brukes trykkluft hovedsakelig til å drive pneumatisk drevne enheter og mekanismer (pneumatisk drift).

I hverdagen, hverdagen, merker vi praktisk talt ikke luften rundt oss. Men gjennom menneskets historie har folk brukt unike egenskaper luft. Oppfinnelsen av seilet og smia, vindmøllen og varmluftsballong ble de første trinnene i å bruke luft som energibærer.

Med oppfinnelsen av kompressoren begynte æraen med industriell bruk av trykkluft. Og spørsmålet: " Hva er Air og hvilke egenskaper har det? - ble langt fra ledig.

Når du begynner å designe et nytt pneumatisk system eller modernisere et eksisterende, vil det være nyttig å huske om noen egenskaper ved luft, termer og måleenheter.

Luft er en blanding av gasser, hovedsakelig bestående av nitrogen og oksygen.

Luftsammensetning
Element*	Betegnelse	Etter volum, %	Av vekt, %
Oksygen
Karbondioksid	CO2
	CH 4
	H2O

Gjennomsnittlig slektning molar masse-28.98. 10 -3 kg/mol

*Luftsammensetning kan variere. Vanligvis, i industriområder luften inneholder

DEFINISJON

Atmosfærisk luft er en blanding av mange gasser. Luft har en kompleks sammensetning. Hovedkomponentene kan deles inn i tre grupper: konstant, variabel og tilfeldig. De førstnevnte inkluderer oksygen (oksygeninnholdet i luften er ca. 21 volum%), nitrogen (ca. 86%) og de såkalte inerte gassene (ca. 1%).

Innhold komponenter praktisk talt ikke avhengig av hvor kloden en prøve av tørr luft ble tatt. Den andre gruppen inkluderer karbondioksid (0,02 - 0,04%) og vanndamp (opptil 3%). Innholdet av tilfeldige komponenter avhenger av lokale forhold: nær metallurgiske anlegg blandes ofte merkbare mengder svoveldioksid i luften, på steder hvor organiske rester brytes ned - ammoniakk, etc. I tillegg til ulike gasser inneholder luften alltid mer eller mindre støv.

Lufttetthet er en verdi lik massen av gass i jordens atmosfære delt på en enhetsvolum. Det avhenger av trykk, temperatur og fuktighet. Det er en standardverdi for lufttetthet - 1,225 kg/m 3, tilsvarende tettheten til tørr luft ved en temperatur på 15 o C og et trykk på 101330 Pa.

Å vite av erfaring massen av en liter luft kl normale forhold(1,293 g), kan vi beregne molekylvekten luft ville hatt hvis det var en individuell gass. Siden et grammolekyl av en hvilken som helst gass opptar et volum på 22,4 liter under normale forhold, er luftens gjennomsnittlige molekylvekt

22,4 × 1,293 = 29.

Dette tallet - 29 - bør huskes: Når du vet det, er det lett å beregne tettheten til enhver gass i forhold til luft.

Tetthet av flytende luft

Når den er tilstrekkelig avkjølt, blir luften flytende. Flytende luft kan lagres ganske lenge i kar med doble vegger, fra rommet hvorimellom luften pumpes ut for å redusere varmeoverføringen. Lignende kar brukes for eksempel i termoser.

Flytende luft som fordamper fritt under normale forhold har en temperatur på ca (-190 o C). Sammensetningen er ikke konstant, siden nitrogen fordamper lettere enn oksygen. Når nitrogenet fjernes, endres fargen på den flytende luften fra blåaktig til blekblå (fargen på flytende oksygen).

I flytende luft forvandles de lett til fast tilstand etylalkohol, dietyleter og mange gasser. Hvis for eksempel karbondioksid føres gjennom flytende luft, blir det til hvite flak som ligner på utseendet. utseende til snøen. Kvikksølv nedsenket i flytende luft blir hardt og formbart.

Mange stoffer avkjølt av flytende luft endrer egenskapene deres dramatisk. Dermed blir klyve og tinn så sprø at de lett blir til pulver, en blyklokke gir en tydelig ringelyd, og en frossen gummikule knuses hvis den faller i gulvet.

Eksempler på problemløsning

EKSEMPEL 1

EKSEMPEL 2

Trening	Bestem hvor mange ganger tyngre enn luft er hydrogensulfid H 2 S.
Løsning	Forholdet mellom massen til en gitt gass og massen til en annen gass tatt i samme volum, ved samme temperatur og samme trykk kalles den relative tettheten til den første gassen til den andre. Denne verdien viser hvor mange ganger den første gassen er tyngre eller lettere enn den andre gassen. Den relative molekylvekten til luft antas å være 29 (tar hensyn til innholdet av nitrogen, oksygen og andre gasser i luften). Det skal bemerkes at begrepet "slektning molekylmasse luft" brukes betinget, siden luft er en blanding av 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	Hydrogensulfid H 2 S er 1,17 ganger tyngre enn luft.

Mange kan bli overrasket over det faktum at luft har en viss vekt som ikke er null. Eksakt verdi Denne vekten er ikke så lett å bestemme, siden den i stor grad påvirkes av faktorer som f.eks kjemisk oppbygning, fuktighet, temperatur og trykk. La oss se nærmere på spørsmålet om hvor mye luft veier.

Hva er luft

Før du svarer på spørsmålet om hvor mye luft veier, er det nødvendig å forstå hva dette stoffet er. Luft er et gassformet skall som finnes rundt planeten vår, og som er en homogen blanding av ulike gasser. Luft inneholder følgende gasser:

• nitrogen (78,08%);
• oksygen (20,94%);
• argon (0,93%);
• vanndamp (0,40%);
• karbondioksid (0,035 %).

I tillegg til gassene som er oppført ovenfor, inneholder luften også minimumsmengder neon (0,0018%), helium (0,0005%), metan (0,00017%), krypton (0,00014%), hydrogen (0,00005%), ammoniakk (0,0003%).

Det er interessant å merke seg at disse komponentene kan separeres ved å kondensere luft, det vil si å gjøre den om til flytende tilstand ved å øke trykket og redusere temperaturen. Siden hver komponent av luft har sin egen kondenseringstemperatur, er det på denne måten mulig å isolere alle komponenter fra luften, som brukes i praksis.

Luftvekt og faktorer som påvirker den

Hva hindrer deg i å svare nøyaktig på spørsmålet om hvor mye en kubikkmeter luft veier? Selvfølgelig er det en rekke faktorer som i stor grad kan påvirke denne vekten.

For det første er dette den kjemiske sammensetningen. Ovenfor er dataene for sammensetningen ren luft Imidlertid er denne luften for tiden svært forurenset mange steder på planeten, og derfor vil sammensetningen være annerledes. Således, nær store byer inneholder luften mer karbondioksid, ammoniakk, metan enn i landlig luft.

For det andre, fuktighet, det vil si mengden vanndamp som finnes i atmosfæren. Jo fuktigere luften er, jo mindre veier den, alt annet likt.

For det tredje, temperatur. Dette er en av viktige faktorer, jo lavere verdi, jo høyere lufttetthet, og følgelig jo større vekt.

For det fjerde atmosfærisk trykk, som direkte gjenspeiler antall luftmolekyler i et visst volum, det vil si vekten.

For å forstå hvordan kombinasjonen av disse faktorene påvirker vekten av luft, la oss gi et enkelt eksempel: massen til en meter kubikk tørr luft ved en temperatur på 25 ° C, som ligger nær jordoverflaten, er 1,205 kg, hvis vi vurderer et lignende volum av luft nær overflaten av havet ved en temperatur på 0 ° C, da vil massen allerede være lik 1,293 kg, det vil si at den vil øke med 7,3%.

Endring i lufttetthet med høyde

Når høyden øker, synker lufttrykket, og tettheten og vekten reduseres tilsvarende. Atmosfærisk luft ved trykket observert på jorden kan, til en første tilnærming, betraktes som en ideell gass. Dette betyr at lufttrykk og tetthet er matematisk relatert til hverandre gjennom tilstandsligningen ideell gass: P = ρ*R*T/M, hvor P er trykk, ρ er tetthet, T er temperatur i Kelvin, M er den molare massen av luft, R er den universelle gasskonstanten.

Fra formelen ovenfor kan du få en formel for lufttetthetens avhengighet av høyden, tatt i betraktning at trykket endres i henhold til loven P = P 0 +ρ*g*h, hvor P 0 er trykket ved overflaten av jorden, g er tyngdeakselerasjonen, h er høyden. Ved å erstatte denne formelen for trykk i det forrige uttrykket og uttrykke tettheten, får vi: ρ(h) = P 0 *M/(R*T(h)+g(h)*M*h). Ved å bruke dette uttrykket kan du bestemme tettheten til luft i enhver høyde. Følgelig bestemmes vekten av luft (det ville være mer riktig å si masse) av formelen m(h) = ρ(h)*V, hvor V er det gitte volumet.

I uttrykket for tetthetens avhengighet av høyden kan det bemerkes at temperatur og gravitasjonsakselerasjon også avhenger av høyden. Den siste avhengigheten kan neglisjeres hvis vi snakker om høyder på ikke mer enn 1-2 km. Når det gjelder temperatur, er dens avhengighet av høyde godt beskrevet av følgende empiriske uttrykk: T(h) = T 0 -0,65*h, hvor T 0 er lufttemperaturen nær jordoverflaten.

For ikke å hele tiden beregne tettheten for hver høyde, gir vi nedenfor en tabell over avhengigheten av luftens hovedkarakteristika på høyden (opptil 10 km).

Hvilken luft er tyngst

Ved å vurdere hovedfaktorene som bestemmer svaret på spørsmålet om hvor mye luft veier, kan du forstå hvilken luft som vil være tyngst. Kort sagt, kald luft veier alltid mer enn varm luft, siden tettheten til sistnevnte er lavere, og tørr luft veier mer enn fuktig luft. Det siste utsagnet er lett å forstå, siden det er 29 g/mol, og molmassen til et vannmolekyl er 18 g/mol, det vil si 1,6 ganger mindre.

Bestemmelse av luftvekt under gitte forhold

La oss nå løse et spesifikt problem. La oss svare på spørsmålet om hvor mye luft som veier, som opptar et volum på 150 liter, ved en temperatur på 288 K. La oss ta i betraktning at 1 liter er en tusendel av en kubikkmeter, det vil si 1 liter = 0,001 m 3. Når det gjelder temperaturen på 288 K, tilsvarer den 15 ° C, det vil si at den er typisk for mange områder av planeten vår. Deretter må du bestemme lufttettheten. Du kan gjøre dette på to måter:

1. Beregn ved hjelp av formelen ovenfor for en høyde på 0 meter over havet. I dette tilfellet er den oppnådde verdien ρ = 1,227 kg/m 3
2. Se på tabellen over, som ble bygget ut fra T 0 = 288,15 K. Tabellen inneholder verdien ρ = 1,225 kg/m 3.

Dermed har vi to tall som stemmer godt overens med hverandre. Den lille forskjellen skyldes en feil på 0,15 K ved å bestemme temperaturen, og også det faktum at luft fortsatt ikke er en ideell gass, men en ekte gass. Derfor, for videre beregninger, vil vi ta gjennomsnittet av de to oppnådde verdiene, det vil si ρ = ​​1,226 kg/m 3.

Nå, ved å bruke formelen for forholdet mellom masse, tetthet og volum, får vi: m = ρ*V = 1,226 kg/m 3 * 0,150 m 3 = 0,1839 kg eller 183,9 gram.

Du kan også svare på hvor mye en liter luft veier når gitte forhold: m = 1,226 kg/m 3 * 0,001 m 3 = 0,001226 kg eller omtrent 1,2 gram.

Hvorfor kjenner vi ikke luften presse på oss?

Hvor mye veier 1 m3 luft? Litt mer enn 1 kilo. Hele det atmosfæriske bordet på planeten vår legger press på en person med en vekt på 200 kg! Dette er en ganske stor luftmasse som kan forårsake mye problemer for en person. Hvorfor føler vi det ikke? Dette forklares av to årsaker: For det første er det også indre press i personen selv, som motvirker det ytre. atmosfærisk trykk, for det andre, luft, som er en gass, utøver trykk i alle retninger likt, det vil si at trykk i alle retninger balanserer hverandre.

Fysikk på hvert trinn Perelman Yakov Isidorovich

Hvor mye veier luften i rommet?

Kan du i det minste si omtrent hvor mye vekt luften i rommet ditt representerer? Noen få gram eller noen kilo? Klarer du å løfte en slik last med én finger, eller ville du knapt klare å holde den på skuldrene?

Nå er det kanskje ikke lenger folk som tror, ​​slik de gamle trodde, at luft ikke veier noe i det hele tatt. Men selv nå vil mange mennesker ikke kunne si hvor mye et visst volum luft veier.

Husk at et liters krus med luft med samme tetthet som det har i nærheten jordens overflate med vanlig romtemperatur, veier ca 1,2 g Siden en kubikkmeter inneholder 1 tusen liter, veier en kubikkmeter luft tusen ganger mer enn 1,2 g, nemlig 1,2 kg. Nå er det ikke vanskelig å svare på spørsmålet som er stilt tidligere. For å gjøre dette trenger du bare å finne ut hvor mange kubikkmeter som er i rommet ditt, og deretter bestemmes vekten av luften i den.

La rommet ha et areal på 10 m2 og en høyde på 4 m I et slikt rom er det 40 kubikkmeter luft, som veier førti ganger 1,2 kg. Dette blir 48 kg.

Så selv i et så lite rom veier luften litt mindre enn deg. Du ville være i stand til å bære en slik belastning på skuldrene med vanskeligheter. Og luften i et rom som er dobbelt så romslig, lastet på ryggen din, kan knuse deg.

Denne teksten er et innledende fragment. Fra bok Nyeste bok fakta. Bind 3 [Fysikk, kjemi og teknologi. Historie og arkeologi. Diverse] forfatter Kondrashov Anatoly Pavlovich

Fra boken The History of Candles forfatter Faraday Michael

Fra boken Fem uløste problemer Vitenskaper av Wiggins Arthur

Fra boken Fysikk ved hvert trinn forfatter Perelman Yakov Isidorovich

Fra boken Movement. Varme forfatter Kitaygorodsky Alexander Isaakovich

Fra boken NIKOLA TESLA. FOREDRAG. ARTIKLER. av Tesla Nikola

Fra boken How to Understand the Complex Laws of Physics. 100 enkle og morsomme eksperimenter for barn og deres foreldre forfatter Dmitriev Alexander Stanislavovich

Fra boken Marie Curie. Radioaktivitet og elementene [Matters best bevarte hemmelighet] forfatter Paes Adela Muñoz

Fra forfatterens bok

FOREDRAG II LYS. FLAMMENS LYSSTYRKE. LUFT KREVES FOR FORbrenning. VANNFORMASJON I siste forelesning så vi på generelle egenskaper og plasseringen av den flytende delen av lyset, samt hvordan denne væsken kommer til der forbrenningen skjer. Er du overbevist om at når stearinlys

Fra forfatterens bok

Lokalt produsert luft siden indre planeter– Merkur, Venus, Jorden og Mars ligger nær Solen (Fig. 5.2), det er ganske rimelig å anta at de består av de samme råvarene. Dette er sant. Ris. 5.2. Baner til planetene i solsystemet Skala bilder

Fra forfatterens bok

Hvor mye luft puster du inn? Det er også interessant å beregne hvor mye luften vi puster inn og ut veier i løpet av en dag. For hvert pust introduserer en person omtrent en halv liter luft i lungene. Vi tar i gjennomsnitt 18 inhalasjoner per minutt. Altså i ett

Fra forfatterens bok

Hvor mye veier all luften på jorden? Forsøkene som nå er beskrevet viser at en 10 m høy vannsøyle veier det samme som en luftsøyle fra jorden til atmosfærens øvre grense, og det er derfor de balanserer hverandre. Derfor er det ikke vanskelig å beregne hvor mye den veier

Fra forfatterens bok

Stryk damp og fast luft Er det ikke en merkelig kombinasjon av ord? Dette er imidlertid ikke tull i det hele tatt: både jerndamp og fast luft finnes i naturen, men ikke under vanlige forhold. vi snakker om? Materiens tilstand bestemmes av to

Fra forfatterens bok

FØRSTE FORSØK PÅ Å FÅ EN SELVVIRKENDE MOTOR - MEKANISK OSCILLATOR - WORK OF DEWARD OG LINDE - FLYTENDE LUFT Da jeg innså denne sannheten, begynte jeg å lete etter måter å gjennomføre ideen min på, og etter mye omtanke kom jeg til slutt opp med et apparat som kunne motta

Fra forfatterens bok

51 Tampet lyn rett i rommet – og trygt! For eksperimentet trenger vi: to ballonger. Alle har sett lynet En forferdelig elektrisk utladning slår rett fra skyen og brenner alt det treffer. Opptoget er både skummelt og attraktivt. Lyn er farlig, det dreper alle levende ting.

Fra forfatterens bok

HVOR MANGE? Allerede før hun begynte å studere uranstråler, hadde Maria allerede bestemt seg for at utskrifter på fotografiske filmer var en unøyaktig analysemetode, og hun ønsket å måle intensiteten til strålene og sammenligne mengden stråling som sendes ut. ulike stoffer. Hun visste: Becquerel

Tetthet Og spesifikt volum fuktig luft er variable mengder avhengig av temperatur og luftmiljø. Disse verdiene må være kjent ved valg av vifter for, ved løsning av problemer knyttet til bevegelse av tørkemiddel gjennom luftkanaler, ved bestemmelse av kraften til elektriske viftemotorer.

Dette er massen (vekten) av 1 kubikkmeter av en blanding av luft og vanndamp ved en viss temperatur og relativ fuktighet. Spesifikt volum er volumet av luft og vanndamp per 1 kg tørr luft.

Fuktighet og varmeinnhold

Massen i gram per masseenhet (1 kg) tørr luft i deres totale volum kalles luftfuktighetsinnhold. Det oppnås ved å dele tettheten av vanndampen i luften, uttrykt i gram, med tettheten til tørr luft i kilogram.

For å bestemme varmeforbruket for fuktighet, må du vite verdien varmeinnholdet i fuktig luft. Denne verdien forstås som inneholdt i en blanding av luft og vanndamp. Det er numerisk lik summen:

varmeinnholdet i den tørre delen av luften oppvarmet til tørkeprosessens temperatur

varmeinnhold av vanndamp i luft ved 0°C

varmeinnholdet i denne dampen oppvarmet til temperaturen for tørkeprosessen

Varmeinnhold i fuktig luft uttrykt i kilokalorier per 1 kg tørr luft eller i joule. Kilokalori er en teknisk enhet for varme brukt på varme 1 kg vann per 1°C (ved en temperatur på 14,5 til 15,5°C). I SI-systemet