Воздух

Во́здух — смесь газов, главным образом состоящая из азота и кислорода (в совокупности 98—99 % в зависимости от влажности, то есть концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу. Воздух составляет воздушную оболочку Земли и необходим для нормального существования аэробных живых организмов. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы). В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха, используя метод сжижения, добывают инертные газы.

Доказательства зонального распределения температуры воздуха: температура понижается от экватора к полюсам. В этом направлении угол падения солнечных лучей уменьшается, что приводит к снижению нагревания земной поверхности. Средняя годовая температура на всей земной поверхности +14 °C. Южное полушарие холоднее Северного.

Химический составПравить

Состав земной атмосферы по объёму, за исключением водяного пара.

В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не простое вещество^[1].

Химический состав осушённого воздуха :
Вещество	Обозначение	По объёму, %	По массе, %
Азот	N₂	78,084	75,5
Кислород	O₂	20,946	23,15
Аргон	Ar	0,934	1,292
Углекислый газ	CO₂	0,03	0,046
Неон	Ne	0,001818	0,0014
Криптон	Kr	0,000114	0,003
Метан	CH₄	0,0002	0,000084
Гелий	He	0,000524	0,000073
Водород	H₂	0,0005	0,00008
Ксенон	Xe	0,0000087	0,00004
Другие			0,007323

Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота и потому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее.

Существенное влияние на концентрацию газов в воздухе оказывает водяной пар, концентрация которого зависит от температуры, влажности, времени года, климата. Так, при температуре 0 °C 1 м³ воздуха может содержать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов.

Физические свойстваПравить

Физические свойства воздуха:

Параметр

Значение

Средняя молярная масса

28,98 г/моль

Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101 325 Па)

Температура °C	Значение плотности кг/м³
−25	1,424
0	1,2929
20	1,2047
225	0,7083

Средняя удельная теплоёмкость при постоянном давлении $\text{[math]}$ c_p

1,006 кДж/(кг·К)

Средняя удельная теплоёмкость при постоянном объёме $\text{[math]}$ c_v

0,717 кДж/(кг·К)

Показатель адиабаты

1,40

Скорость звука (при н. у.)

331 м/с (1193 км/ч)^[2]

Средний коэффициент теплового расширения в интервале температур 0—100 °C

3,67⋅10⁻³ 1/К

Коэффициент динамической вязкости воздуха (при н. у.)

17,2 мкПа·с

Растворимость воздуха в воде

29,18 см³/л

Коэффициент теплопроводности воздуха при нормальном атмосферном давлении (101325 Па)

Температура °C	Значение теплопроводности Вт/(м·К)
–173	0.00922
–143	0.01204
–113	0.01404
–83	0.01741
–53	0.01983
–23	0.02207
–3	0.02348
0,1	0.02370
7	0.02417
17	0.02485
27	0.02553
37	0.02621
67	0.02836
97	0.03026

Показатель преломления (при стандартных условиях)

1,0002926

Коэффициент изменения показателя преломления

2,8⋅10⁻⁹ 1/Pa

Средняя поляризуемость молекулы

1,7⋅10⁻³⁰

Константа Сатерленда Sat

171⋅10⁻⁷

См. также Жидкий воздух

Воздух в философииПравить

В философии Эмпедокла воздух (аэр) — это одна из четырёх стихий космоса, наряду с огнём, землёй и водой. В философии Аристотеля воздух относится к подлунным лёгким элементам.

Немецкий мыслитель Фридрих Вильгельм Ницше писал о воздухе, что это наивысшая и самая тонкая из материй. Из воздуха соткана свобода человека. Поэтому символ воздуха — это в первую очередь символ свободы. Это свобода, для которой нет никаких преград, ведь воздух нельзя ограничить, нельзя поймать и придать ему форму^[3]^[4].

Это символ не только физической, но и духовной свободы, свободы мысли. Поэтому присутствие символов воздуха на какой-либо поверхности говорит о лёгкости мышления, свободе и непредсказуемости^[5].

Воздух в искусствеПравить

Фантастический роман «Продавец воздуха» (автор А. Р. Беляев, 1929 год) и одноимённая экранизация этого романа.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Gribbin, John. Science. A History (1543-2001). — L.: Penguin Books, 2003. — 648 с. — ISBN 978-0-140-29741-6.
↑ Скорость звука // Физическая энциклопедия / под. ред. А. М. Прохорова. — М.: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 4.
↑ Ковальчук Т. Ю. Структура художественного пространства в лирике Д. С. Мережковского 1880—1900-х годов Архивная копия от 18 января 2015 на Wayback Machine // Вестник Челябинского государственного университета. Филология. Искусствоведение. — Вып. 49.— 2010. — № 34 (215). — С. 58.
↑ Энциклопедия символов, знаков, эмблем. / авт.-сост. В. Андреева и др. — М. : МИФ : АСТ, 2001. — С. 96—97.
↑ Воздух // Символы, знаки, эмблемы: Энциклопедия / авт.-сост. В. Э. Багдасарян, И. Б. Орлов, В. Л. Телицын; под общ. ред. В. Л. Телицына. — 2-е изд. — М.: ЛОКИД-ПРЕСС, 2005. — 495 с.

СсылкиПравить

Физические свойства воздуха — таблица значений

[1] Gribbin, John. Science. A History (1543-2001). — L.: Penguin Books, 2003. — 648 с. — ISBN 978-0-140-29741-6.

[2] Скорость звука // Физическая энциклопедия / под. ред. А. М. Прохорова. — М.: «Советская энциклопедия», 1988. — Т. 4.

[3] Ковальчук Т. Ю. Структура художественного пространства в лирике Д. С. Мережковского 1880—1900-х годов Архивная копия от 18 января 2015 на Wayback Machine // Вестник Челябинского государственного университета. Филология. Искусствоведение. — Вып. 49.— 2010. — № 34 (215). — С. 58.

[4] Энциклопедия символов, знаков, эмблем. / авт.-сост. В. Андреева и др. — М. : МИФ : АСТ, 2001. — С. 96—97.

[5] Воздух // Символы, знаки, эмблемы: Энциклопедия / авт.-сост. В. Э. Багдасарян, И. Б. Орлов, В. Л. Телицын; под общ. ред. В. Л. Телицына. — 2-е изд. — М.: ЛОКИД-ПРЕСС, 2005. — 495 с.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]