Hustota vzduchu

V každodenním životě, pár lidí si myslí o tom, co je hustota vzduchu, a jaký význam tato hodnota se obvykle pohybuje v existenci všeho, co existuje na planetě. Mezitím, každý den vidíme létání letadla, stoupající pták, létat nahoru a padají předměty a neodráží na tom, že je parametr hustota vzduchu určuje přítomnost těchto jevů.

Často tráví dovolenou v různých místech, můžeme říci, že v jednu chvíli byl vlhký vzduch, av jiném - suchá. V takovém případě s tím, že v prvním případě se snadno pohybovat, dýchat, a ve druhém jste zažil závažnost pohybu, nepohodlí, které neměly nastat při pobytu v normálním klimatickém prostředí pro vás. V této době jsme se zapomenout, co nám bylo řečeno jiného učitele při vyučování ve škole při výuce fyziky - vlhký vzduch má hustotu menší než je vzduch suchý, a v důsledku toho jeho hmotnost je menší než na suchu.

Na první pohled se zdá paradoxní, vezmeme-li v úvahu naše smyslové dojmy, které byly diskutovány výše. Ale opravdu, jako vzduch, do kterého více vody ve formě páry se přidává, může být lehčí než voda, která neobsahuje?

Ale to tak skutečně je, a odpověď na tuto otázku, paradoxní na první pohled, na otázku, vědci známá po dlouhou dobu.

Poprvé hypotézu, že hustota vlhkého vzduchu je nižší než suchý vzduch, vyjádřil velkou Isaak Nyuton ve své slavné knize „Optika“, která byla zveřejněna v Londýně v roce 1717. Nicméně, velký Angličan hypotéza nebyl schopen uspět - až do osmnáctého století, vědci nejsou jen přijímat, ale necítí zvláštní zájem o tuto problematiku.

Nějak dostat se blíže k pochopení problému - proč je hustota vzduchu závisí na vlhkosti - by si měl uvědomit několik známých přírodních zákonů.

Například na začátku minulého století Amedeo Avogadro známý italský fyzik zjištěno, že bez ohledu na druh plynu, v případě, že se pevný objem, pak se při stejné teplotě a stejný tlak, počet molekul v plynu bude konstantní. Tato hodnota, a později byl jmenován Avogadro konstanta, jak byl nazýván, a objevil zákon plynů.

Vzhledem k tomu, zákon projevuje jako hustota vzduchu závisí na teplotě, tlaku a vlhkosti lze ověřit na poměrně jednoduchý příklad.

Typicky, suché čisté (v chemickém slova smyslu) vzduchu, obsahuje ve svém složení přibližně 78% molekul dusíku, atomová hmotnost každé z těchto molekul je 28. složení vzduchu je 21% ve vlastnictví molekuly kyslíku, atomová hmotnost, která molekuly se rovná 32 . Jedno procento jako součást vzduchu poklesne na některých dalších plynů, které jsou přítomny v něm, ale na našich propočtů bude toto číslo považovat za zanedbatelný.

Molekuly plynu je známo, že mají tu vlastnost, bez odchýlení se z nádrže, kde se plyn. Tak Avogadro založil následující pravidlo: jestliže náš objem suchého plynu obsahujícího, jak jsme se dohodli, že molekuly dusíku a kyslíku, přidat molekuly vody, pak udělají náš vzduch je méně hustý. Důvodem je velmi jednoduchá - molekuly vody mají atomová hmotnost menší než molekulárního dusíku a vodíku, se rovná 18. Protože počet molekul v daném objemu plynu za konstantní, jsou molekuly vody jsou jednoduše zasunou molekuly dusíku a kyslíku ve vzduchové směsi, nahrazující vlastní. Tak zde způsob a hustota se stává méně vlhký vzduch než suchý.

V tomto případě však existuje rozpor. To spočívá v tom, že každá průměrný člověk může plakat, jak by to mohlo být v případě, že hustota vody vyšší hustota vzduchu. Odpověď je jednoduchá příliš: je voda přítomna ve vzduchu ve formě páry, který je jednodušší a dusík a kyslík, a proto, že takové „voda“ šíří všechny vzorky odvozené brilantní Avogadrova.

Je důležité vzít v úvahu, že je mnohem více závislá na hustotě vzduchu podle tlaku a teploty, než je vlhkost. Vzhledem k tomu, vlhký vzduch má nižší hustotu, než suché pouze při zachování stejné teploty a tlaku.