Powietrze jest integralną częścią naszego życia. Zastanawiam się, czy naukowcy przeprowadzili eksperymenty na ważeniu powietrza i czy przyniosły jakieś wyniki?
Czy powietrze ma wagę?
Na to pytanie można zdecydowanie odpowiedzieć: powietrze jest mieszaniną gazów, dlatego nie może być nieważkie. 98% to azot i tlen, pozostałe 2% to inne gazy. Z kolei każdy składnik powietrza składa się z atomów i cząsteczek - najmniejszych cząstek.
Czy można udowodnić, że powietrze ma wagę? Aby to zrobić, wystarczy prosty eksperyment. Konieczne jest napompowanie dwóch balonów do tego samego rozmiaru i zawiązanie ich nitką do końców zwykłego ołówka umieszczonego poziomo. W tej pozycji struktura utrzyma równowagę, ponieważ ciężar dwóch kulek jest taki sam.
W następnym etapie konieczne jest przebicie jednej z kulek - ołówek natychmiast zmieni swoją pozycję ze względu na tę zaletę, ponieważ powietrze jest uwalniane z jednej piłki. To doświadczenie pokazuje, że powietrze ma wagę.
Interesujący fakt: Ciężar powietrza zmienia się wraz z wysokością - w górach jest lżejszy, ale na płaskich obszarach jest cięższy. Wynika to z faktu, że wraz ze wzrostem wysokości staje się coraz rzadsze. Oznacza to, że ciśnienie maleje, ilość tlenu i innych substancji maleje. Dlatego trudniej jest oddychać w górach. W pobliżu zbiorników wodnych powietrze jest cięższe ze względu na większą liczbę kropel wody.
Otaczające nas powietrze tworzy atmosferę ziemską i podlega przyciąganiu grawitacyjnemu.Dlatego wywiera pewien nacisk na powierzchnię ziemi. Gęstość powietrza wynosi 1,2 kg / m³.
Studiowanie powietrza w przeszłości
Po raz pierwszy obecność ciśnienia atmosferycznego udowodnił naukowiec Evangelista Torricelli, zwolennik Galileusza Galilei. W 1643 r. Przeprowadził eksperyment z rtęcią. Użyłem rurki o długości 1 m, którą całkowicie wypełniłem rtęcią. Jeden koniec rurki miał otwarty otwór, a drugi szczelny otwór.
Torricelli obejmował także inne naczynie z ciekłym metalem. Opuścił rurkę miernika z otwartym otworem do naczynia. Rtęć zaczęła przeciekać, ale proces ten zatrzymał się na około 760 mm.
Stało się jasne, że pewna siła wywierała nacisk na powierzchnię rtęci w górnej części naczynia. Udowodniono więc, że powietrze ma wagę, rurka rtęciowa stała się prototypem barometru. Kolumna rtęciowa 760 mm jest obecnie uważana za normalne ciśnienie atmosferyczne w temperaturze 0 ℃.
Jak ustalić ciężar ziemskiej atmosfery?
Okazało się, że na każdy centymetr kwadratowy powierzchni Ziemi naciska powietrze o sile około 1 kg. Wizualnie możesz wyobrazić sobie każdy taki centymetr w postaci kolumny powietrznej. Atmosferyczna skorupa planety jest również nazywana oceanem powietrznym. Zatem atmosfera składa się z ogromnej liczby takich filarów.
Pozostaje ustalić, ile cm² znajduje się na powierzchni planety. Ta informacja jest znana - powierzchnia Ziemi wynosi 510 milionów km² lub 51 x 10⁷ m2. km 1 km zawiera 1010 centymetry kwadratowe.
Okazuje się, że 51 x 107 x 1010 = 51 x 1017 cm2 Jest liczbą posterunków lotniczych na całej powierzchni planety.Ta sama ilość odpowiada wadze całego powietrza na Ziemi w kilogramach lub 51 x 1014 w tonach.
Interesujący fakt: jeśli powietrze naciska z wielką siłą na każdą osobę, to dlaczego w takim przypadku ciśnienie to pozostaje niezauważalne? Faktem jest, że w naszym ciele jest również powietrze, które zapewnia opór i wyrównuje ciśnienie.
Udowodnienie, że powietrze ma wagę, nie jest trudne przy pomocy prostych eksperymentów. Składa się z różnych gazów oraz atomów i cząsteczek, jak każda substancja. Grawitacja przyciąga atmosferę Ziemi, dlatego istnieje koncepcja ciśnienia atmosferycznego. Na działce o powierzchni 1 cm2 prasy powietrzne o sile 1 kg. Jeśli wykonasz proste obliczenia, biorąc pod uwagę całą powierzchnię globu, wówczas masa całego powietrza na planecie wynosi 51 x 1014 mnóstwo