Что необходимо знать об основных свойствах воздуха

Что такое воздух

Воздух является чистым газом, в котором живут и дышат живые существа. Он имеет неопределенную форму и объем. У него есть масса и вес, потому что это материя. Вес воздуха создает атмосферное давление. В космическом пространстве нет воздуха.

При дыхании легкие животных выделяют кислород в кровь и возвращают углекислый газ в воздух. Растения нуждаются в углекислом газе в воздухе, чтобы жить. Они выделяют кислород, которым мы дышим.

Воздух может быть загрязнен некоторыми газами (такими как монооксид углерода, углеводороды и оксиды азота), дымом и золой. Это загрязнение воздуха вызывает различные проблемы, включая смог, кислотные дожди и глобальное потепление. Эти факторы могут нанести ущерб здоровью людей и окружающей среде.

Воздух невидим: его нельзя увидеть глазом, хотя можно увидеть мерцание в горячем воздухе.

Физические свойства воздуха: плотность, вязкость, удельная теплоемкость

Характеристика воздуха

• молекулярная масса (фунт/моль): 28,96;
• температура кипения (°C): -194,3;
• плотность газа при 21°C (фунт/фут3): 0,075;
• удельный объем при 21°C (фут3/фунт): 13,3;
• удельный вес: 1.000;
• удельная теплоемкость при 21°F (Btu/фунт-моль-°F): 6,96.

Воздух — это смесь газов, водяного пара и других веществ, и он обладает специфическими свойствами или характеристиками:

• занимает много места;
• имеет массу;
• подвергается воздействию тепла;
• оказывает давление;
• может быть сжат;
• плотность воздуха зависят от высоты.

Воздух обычно не имеет ни цвета, ни запаха. Это невидимая материя, которую можно только почувствовать. Все живые существа дышат воздухом для своего выживания. Движущийся воздух называется ветром.

Воздух является смесью различных газов. Следовательно, как и любая другая материя, он также занимает пространство. При выдувании воздушный шар расширяется, потому что вдуваемый в него воздух заполняет пустое пространство.

Он имеет вес, а давление, создаваемое весом воздуха, известно как давление воздуха. Из-за силы тяжести эта смесь газов вблизи поверхности более плотная, чем на больших высотах. Вот почему газовая атмосфера в горах более разреженная, чем на поверхности.

Еще одним свойством воздуха является его расширяющееся свойство. При нагревании он расширяется и занимает больше места. Чем больше он расширяется, тем тоньше становится. Следовательно, давление теплого ветра ниже, чем у холодного ветра.

Воздух с точки зрения химии, его основные свойства

Химический состав воздуха

Атмосфера представляет собой океан воздушных газов. Воздух состоит на 78 % из азота, 21 % кислорода и 1 % других газов и водяного пара. Состав воздуха не меняется по мере того, как вы проходите через слои атмосферы. Меняется только количество молекул. Молекулы воздуха уменьшаются и становятся меньше. Содержание влаги варьируется от места к месту. Засушливые регионы имеют меньшее содержание влаги по сравнению с водно-болотными угодьями.

1. Содержание водяного пара или влаги в воздухе варьируется. Максимальная влагоемкость воздуха зависит в первую очередь от температуры.
2. Состав воздуха остается неизменным до высоты примерно 10000 м.
3. Средняя температура воздуха снижается со скоростью 0,6 °C на каждые 100 м вертикальной высоты.
4. «Стандартная атмосфера» определяется как давление, равное давлению, создаваемому столбом ртутного столба толщиной 760 мм при температуре моря 0 °C и стандартной силе тяжести (9,8 м/с²).

Таблица состава воздуха

Другие компоненты воздуха

Некоторые другие компоненты воздуха упомянуты ниже:

1. Диоксид серы (SO2) — 1,0 промилле.
2. Метан (СН4) — 2,0 промилле.
3. Закись азота (N2O) — 0,5 промилле.
4. Озон (O3) — от 0 до 0,07 промилле.
5. Диоксид азота (NO2) — 0,02 промилле.
6. Йод (I2) — 0,01 промилле.
7. Монооксид углерода (CO) — от 0 до следа промилле.
8. Аммиак (NH3) — от 0 до следовых частей на миллион.

Сравнение свойств воды и воздуха

Вода

1. Компонентами воды являются водород и кислород, которые химически соединены в фиксированном соотношении 1:8 по массе.
2. Химический состав воды остается неизменным, из какого бы источника она ни была получена.
3. Свойства воды полностью отличаются от свойств элементов, из которых она образуется, то есть водорода и кислорода.
4. Изменение энергии происходит при образовании воды.
5. Молекула воды представлена определенной формулой H2O.

Воздух

1. Основными компонентами воздуха являются азот, кислород, углекислый газ, водяной пар, которые химически не соединены.
2. Состав воздуха меняется от места к месту. Во время сезона дождей воздух становится влажным из-за присутствия большего количества водяного пара. Некоторые примеси, такие как диоксид серы, сероводород и т. д., также изменяют свой состав в некоторых местах.
3. Компоненты воздуха сохраняют свои индивидуальные свойства, но не воздух.
4. При смешивании компонентов воздуха изменения энергии не происходит.
5. Воздух не может быть представлен какой-либо химической формулой.

Применение и использование свойств воздуха

Воздух является природным ресурсом и доступен в изобилии. Это важнейший элемент природы, поддерживающий жизнь на земле. Воздух так же важен для живых организмов для их выживания, как и вода. Воздух очень полезен и имеет множество применений.

Использование воздуха заключается в следующем:

1. Для поддержания жизни и роста.
2. Для поддержания процесса горения.
3. Регуляция температуры.
4. Поставка энергии.
5. Для участия в фотосинтезе.

Поддерживать жизнь и рост. Кислород, присутствующий в воздухе, является одним из основных жизнеобеспечивающих газов. Все живые существа вдыхают и выдыхают воздух в виде кислорода и углекислого газа. Азот и углекислый газ жизненно важны для растений и их роста.

• Атомный номер 8;
• атомный вес 15,9994; температура плавления -218,8 °C;
• температура кипения -182,9 °C;
• плотность газа при 0 °C 1,429 грамма на литр;
• валентность 2.

Сгорание. Другое применение воздуха заключается в том, что он поддерживает горение. Кислород, присутствующий в воздухе, помогает при сжигании топлива, что необходимо для приготовления пищи, в промышленных процессах, для движения транспортных средств, а также для выработки тепла и электроэнергии.

Контроль температуры. Воздух помогает поддерживать температуру на поверхности земли за счет циркуляции горячего и холодного воздуха. Воздух действует как проводник тепла. Явление круговорота воды также зависит от воздуха.

Поставщик энергии. Воздух является одним из основных поставщиков энергии. Живые существа состоят из клеток, и эти клетки извлекают кислород из крови для производства энергии в форме АТФ. Выработка АТФ, которая является биохимической по своей природе, необходима для поддержания жизни на Земле.

Фотосинтез. Углекислый газ, который также является компонентом воздуха, используется растениями в процессе фотосинтеза, а кислород, водяной пар, выделяется растениями в качестве побочного продукта.

Помимо этих газов, также полезны другие газы — такие, как азот, используемый в производстве аммиака.

Биологическое использование воздуха

Все организмы, присутствующие на Земле, нуждаются в воздухе для поддержания себя. Среди всех газов кислород и азот являются двумя газами, которые используются организмами для подпитки своих клеток. Во время дыхания кислород вдыхается в легкие, а затем выделяется в кровоток, и кислород распределяется по всем клеткам организма.

Клетки, присутствующие в организме в процессе клеточного дыхания, используют кислород для получения сахара и высвобождения энергии. Люди нашли способы регулировать давление (плотность) воздуха, что позволяет им бороться с высотной болезнью, возникающей при переезде в высокогорные районы.

Углекислый газ извлекается растениями из воздуха для фотосинтеза, процесса приготовления пищи. Воздух, который мы выдыхаем, содержит углекислый газ. Выдыхаемый воздух можно проверить на наличие углекислого газа.

Слой озонового газа, присутствующий высоко в атмосфере, защищает нас от вредных ультрафиолетовых лучей солнца. Кроме того, в дневное время атмосфера предотвращает попадание к нам чрезмерного солнечного тепла. Ночью атмосфера задерживает поверхностное тепло и препятствует его выходу.

Производство электроэнергии и механика

Воздух играет важную роль в выработке электроэнергии. Ветряные мельницы используют воздух для создания энергии напрямую. Воздух, проходящий через большую турбину, вырабатывает электричество. Некоторые чувствительные механические приводные системы используют контролируемый сжатый воздух для перемещения оборудования.

Движущийся воздух, называемый ветром, обладает огромной силой. Он обеспечивает движение парусников и планеров. За счет энергии ветра работают ветряные мельницы, используемые для выработки электроэнергии. Ветер также помогает в рассеивании семян.

Сжатый воздух также нашел широкое применение:

• им накачивают шины;
• используют в машинах (например, для землеройных работ или в горнодобывающей промышленности);
• на сжатом воздухе работают стоматологические дрели.

Загрязнение воздуха является результатом неправильного его использования. Он играет решающую роль в поддержании жизни на земле, а люди воспринимают воздух как нечто само собой разумеющееся. Воздух, окружающий нашу планету, невидим. Многие компании не обращают внимания на отходы, которые они выбрасывают в воздух, вызывая загрязнение воздуха.

Люди должны обратить внимание на то, как они загрязняют окружающую среду, частью которой является воздух, и предпринять серьезные действия для ее защиты.