Hustota vzduchu

V každodennom živote, pár ľudí si myslí o tom, čo je hustota vzduchu, a aký význam táto hodnota sa obvykle pohybuje v existenciu všetkého, čo existuje na planéte. Medzitým, každý deň vidíme lietania lietadla, stúpajúca vták, lietať hore a padajú predmety a neodráža na tom, že je parameter hustota vzduchu určuje prítomnosť týchto javov.

Často trávia dovolenku v rôznych miestach, môžeme povedať, že v jednej chvíli bol vlhký vzduch, av inom - suchá. V takom prípade s tým, že v prvom prípade sa ľahko pohybovať, dýchať, a v druhom ste zažil závažnosť pohybu, nepohodlie, ktoré nemali nastať pri pobyte v normálnom klimatickom prostredí pre vás. V tejto dobe sme sa zabudnúť, čo nám bolo povedané iného učiteľa pri vyučovaní v škole pri výučbe fyziky - vlhký vzduch má hustotu menšiu ako je vzduch suchý, a v dôsledku toho jeho hmotnosť je menšia ako na suchu.

Na prvý pohľad sa zdá paradoxné, ak vezmeme do úvahy naše zmyslové dojmy, ktoré boli diskutované vyššie. Ale naozaj, ako vzduch, do ktorého viac vody vo forme pary sa pridáva, môže byť ľahšie ako voda, ktorá neobsahuje?

Ale to tak skutočne je, a odpoveď na túto otázku, paradoxné na prvý pohľad, na otázku, vedci známa po dlhú dobu.

Prvýkrát hypotézu, že hustota vlhkého vzduchu je nižšia ako suchý vzduch, vyjadril veľkú Isaak Nyuton vo svojej slávnej knihe "Optika", ktorá bola uverejnená v Londýne v roku 1717. Avšak, veľký Angličan hypotéza nebol schopný uspieť - až do osemnásteho storočia, vedci nie sú len prijímať, ale necíti osobitný záujem o túto problematiku.

Nejako dostať sa bližšie k pochopeniu problému - prečo je hustota vzduchu závisí od vlhkosti - by si mal uvedomiť niekoľko známych prírodných zákonov.

Napríklad na začiatku minulého storočia Amedeo Avogadro známy taliansky fyzik zistené, že bez ohľadu na druh plynu, v prípade, že sa pevný objem, potom sa pri rovnakej teplote a rovnaký tlak, počet molekúl v plyne bude konštantná. Táto hodnota, a neskôr bol menovaný Avogadro konštanta, ako bol nazývaný, a objavil zákon plynov.

Vzhľadom k tomu, zákon prejavuje ako hustota vzduchu závisí od teploty, tlaku a vlhkosti možno overiť na pomerne jednoduchý príklad.

Typicky, suché čisté (v chemickom zmysle slova) vzduchu, obsahuje vo svojom zložení približne 78% molekúl dusíka, atómová hmotnosť každej z týchto molekúl je 28. zloženie vzduchu je 21% vo vlastníctve molekuly kyslíka, atómová hmotnosť, ktorá molekuly sa rovná 32 . Jedno percento ako súčasť vzduchu klesne na niektorých ďalších plynov, ktoré sú prítomné v ňom, ale na našich prepočtov bude toto číslo považovať za zanedbateľný.

Molekuly plynu je známe, že majú tú vlastnosť, bez odchýlenia sa z nádrže, kde sa plyn. Tak Avogadro založil nasledujúce pravidlo: ak náš objem suchého plynu obsahujúceho, ako sme sa dohodli, že molekuly dusíka a kyslíka, pridať molekuly vody, potom urobia náš vzduch je menej hustý. Dôvodom je veľmi jednoduchá - molekuly vody majú atómová hmotnosť menšiu ako molekulárneho dusíka a vodíka, sa rovná 18. Pretože počet molekúl v danom objeme plynu za konštantné, sú molekuly vody sú jednoducho zasunú molekuly dusíka a kyslíka vo vzduchovej zmesi, nahrádzajúci vlastné. Tak tu spôsob a hustota sa stáva menej vlhký vzduch ako suchý.

V tomto prípade však existuje rozpor. To spočíva v tom, že každá priemerný človek môže plakať, ako by to mohlo byť v prípade, že hustota vody vyššia hustota vzduchu. Odpoveď je jednoduchá príliš: je voda prítomná vo vzduchu vo forme pary, ktorý je jednoduchší a dusík a kyslík, a preto, že takéto "voda" šíri všetky vzorky odvodené brilantné Avogadrova.

Je dôležité vziať do úvahy, že je oveľa viac závislá na hustote vzduchu podľa tlaku a teploty, než je vlhkosť. Vzhľadom k tomu, vlhký vzduch má nižšiu hustotu, než suché iba pri zachovaní rovnakej teploty a tlaku.