Ketumpatan udara

Dalam kehidupan seharian, tidak ramai yang berfikir tentang apa yang ketumpatan udara, dan apa yang penting angka ini biasanya akan kewujudan segala yang wujud di planet ini. Sementara itu, setiap hari kita melihat terbang kapal terbang, melambung tinggi burung, terbang dan jatuh ke bawah objek dan tidak mencerminkan hakikat bahawa ia adalah parameter ketumpatan udara menentukan kehadiran fenomena ini.

Selalunya, menghabiskan cuti di tempat yang berbeza, kita katakan bahawa pada satu ketika adalah udara yang lembap, dan lain - kering. Dalam kes ini, sambil menambah bahawa dalam kes pertama, anda boleh dengan mudah bergerak, bernafas, dan dalam kedua anda telah mengalami keterukan gerakan, rasa tidak selesa, yang tidak mengalami apabila anda tinggal di persekitaran iklim yang normal untuk anda. Pada masa ini, kita lupa apa yang kami diberitahu guru lain semasa mengajar di sekolah pada pelajaran fizik - udara lembap mempunyai ketumpatan yang kurang berbanding udara kering, dan, akibatnya, jisimnya adalah kurang daripada kering.

Pada pandangan pertama, ia seolah-olah paradoks jika kita mengambil kira tanggapan deria kita, yang telah dibincangkan di atas. Tetapi benar-benar, kerana udara, yang lebih banyak air ditambah dalam bentuk wap, ia mungkin lebih ringan daripada air yang tidak mengandungi?

Tetapi ini memang kes itu, dan jawapan kepada ini, paradoks pada pandangan pertama, soalan, para saintis telah dikenali untuk jangka masa yang panjang.

Buat pertama kali hipotesis bahawa ketumpatan udara lembap adalah lebih rendah daripada udara kering, dinyatakan besar Isaak Nyuton dalam buku "Optics" yang terkenal, yang telah diterbitkan di London pada 1717. Walau bagaimanapun, Inggeris hipotesis yang besar tidak mampu untuk berjaya - sehingga abad kelapan belas, ahli-ahli sains tidak hanya menerimanya, tetapi tidak merasa berat terhadap isu ini.

Untuk entah bagaimana mendapatkan lebih dekat dengan memahami masalah - mengapa ketumpatan udara bergantung kepada kelembapan - harus ingat beberapa undang-undang semula jadi yang dikenali.

Sebagai contoh, pada awal abad yang lalu Amedeo Avogadro ahli fizik Itali yang terkenal mendapati bahawa tanpa mengambil kira jenis gas, jika ia mengambil jumlah yang ditetapkan, maka pada suhu yang sama dan tekanan yang sama, bilangan molekul dalam gas akan berterusan. nilai ini, dan kemudiannya dinamakan Avogadro yang berterusan, seperti yang dipanggil dan ia menemui undang-undang gas.

Sebagai undang-undang ini menyatakan dirinya sebagai ketumpatan udara bergantung kepada suhu, tekanan dan kelembapan boleh disahkan pada contoh yang agak mudah.

Biasanya, bersih (dalam erti kimia) udara kering, mengandungi dalam komposisinya kira-kira 78% daripada molekul nitrogen, berat atom setiap molekul ini adalah 28. komposisi udara mempunyai 21% dimiliki molekul oksigen, berat atom yang molekul adalah sama dengan 32 . satu peratus sebagai sebahagian daripada udara jatuh pada beberapa gas lain, yang hadir di dalamnya, tetapi pengiraan kami, angka ini akan dianggap tidak penting.

molekul gas diketahui mempunyai harta bebas berlepas dari takungan, di mana gas. Jadi, Avogadro ditubuhkan kaedah yang berikut: jika jumlah kami gas kering yang mengandungi, seperti yang kita bersetuju, molekul nitrogen dan oksigen, untuk menambah molekul air, maka mereka akan membuat udara kita kurang tumpat. sebab itu adalah sangat mudah - molekul air mempunyai berat atom lebih kecil daripada molekul nitrogen dan hidrogen, ia adalah sama dengan 18. Oleh kerana bilangan molekul dalam jumlah tertentu gas untuk menjadi malar, molekul air adalah hanya ditolak molekul nitrogen dan oksigen dalam komposisi udara, menggantikan mereka sendiri. Oleh itu di sini kaedah dan ketumpatan menjadi udara kurang lembap daripada kering.

Dalam contoh ini, bagaimanapun, terdapat percanggahan. Ia terdiri dalam fakta bahawa mana-mana orang biasa boleh menangis, bagaimana ini boleh jika ketumpatan udara ketumpatan air yang lebih tinggi. Jawapannya mudah juga: air itu hadir di udara dalam bentuk wap, yang lebih mudah dan nitrogen dan oksigen, dan kerana "air" seperti itu tersebar di pola diperolehi cemerlang Avogadro.

Adalah penting untuk mempertimbangkan bahawa lebih banyak bergantung kepada ketumpatan udara dengan tekanan dan suhu daripada kelembapan. Kerana udara lembap mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada kering hanya sementara mengekalkan suhu dan tekanan yang sama.