צפיפות האוויר

בחיי היומיום, כמה אנשים חושבים על מה הוא הצפיפות של האוויר, ומה משמעות הנתון הזה הוא בדרך כלל בקיומו של כל מה שקיים על פני כדור הארץ. בינתיים, כל יום אנחנו רואים עפנו מטוסים, דאיית ציפור, לעוף למעלה ויורדים למטה חפצים ואינו משקף את העובדה כי הוא פרמטר צפיפות האוויר קובע את הנוכחות של תופעות אלה.

לעתים קרובות, חגים לבלות במקומות שונים, אנו אומרים כי בשלב מסוים היה באוויר הלח, ובאחרת - יבש. במקרה זה, והוסיף כי במקרה הראשון, אתה מזיז בקלות, לנשום, ובשני שחווית חומרת התנועה, אי הנוחות, שלא להיתקל בעת להישאר בסביבת האקלים נורמלית בשבילך. בשלב זה, אנו שוכחים מה שסיפרו לנו מורה אחרת תוך שהוא מלמד בבית הספר על לקחי פיזיקה - באוויר לח יש צפיפות פחות האוויר יבש, וכתוצאה מכך, המסה שלו הוא פחות יבש.

במבט הראשון, זה נראה פרדוקסלי אם ניקח בחשבון הרשמים החושיים שלנו, אשר נדונו לעיל. אבל באמת, כמו האוויר, שאליה יותר מים מתווסף בצורת אדים, זה עשוי להיות קל יותר מהמים שאינו מכילים?

אבל זה אכן המקרה, והתשובה לכך, פרדוקסלית במבט ראשון, את השאלה, מדענים יודעים מזה זמן רב.

בפעם הראשונה את ההשערה כי הצפיפות של אוויר לח נמוכה מזו של אוויר יבש, הביע הגדול Nyuton יצחק בספרו המפורסם "אופטיקה", אשר יצא לאור בלונדון בשנת 1717. עם זאת, ההשערה האנגלי הדגול לא היה מסוגל להצליח - עד המאה השמונה עשרה, מדענים לא פשוט לקבל את זה, אבל לא מרגישים עניין מיוחד בנושא זה.

כדי איכשהו להתקרב להבנת הבעיה - למה צפיפות האוויר תלוי לחות - צריך לזכור כמה חוקי טבע ידועים.

לדוגמא, בתחילת המאה שעברה אמדאו אבוגדרו פיזיקאי איטלקי מפורסם נמצא כי ללא תלות בסוג של גז, אם זה לקחת נפח קבוע, אז באותה הטמפרטורה ואותו לחץ, מספר מולקולות הגז יהיה קבועים. ערך זה, ומאוחר יותר נקרא מספר אבוגדרו, כפי שנקרא, והוא גילה את החוק של גזים.

כמו החוק הזה בא לידי ביטוי כמו צפיפות האוויר תלויה בטמפרטורה, בלחץ ובלחות ניתן לאמת על דוגמא פשוטה למדי.

בדרך כלל, יבש ונקי (במובן הכימי) אוויר, מכיל בהרכבו על 78% של מולקולות החנקן, המשקל האטומי של כל המולקולות האלה הוא 28. הרכב האוויר יש 21% בבעלות מולקולות חמצן, המשקל האטומי של שבה המולקולות שווה 32 . אחוז אחד כחלק באוויר נופל על כמה גזים אחרים, אשר נמצאים בו, אבל חישובינו, דמות זו תיחשב זניחה.

מולקולות גז ידועות כבעלי נכס חינם היוצא מן המאגר, שבו הגז הוא. אז, אבוגדרו הקים את הכלל הבא: אם נפח שלנו של גז יבש המכיל, כמו שסיכמנו, מולקולות של חנקן וחמצן, כדי להוסיף מולקולת מים, אז הם יעשו אוויר שלנו הוא פחות צפוף. הסיבה היא מאוד פשוטה - מולקולות המים יש משקל אטומי קטן יותר מזה של חנקן מולקולרי ומימן, זה שווה 18. מאחר שמספר מולקולות בנפח נתון של גז להיות קבועים, את מולקולות המים הן פשוט דחפו מולקולות של חנקן וחמצן בהרכב האוויר, החלפה משלהם. לכן כאן את השיטה ואת הצפיפות הופכת אוויר לח פחות יבש.

בדוגמה זו, לעומת זאת, יש סתירה. זה מורכב בעובדה שכל אדם ממוצע יכול לבכות, איך זה יכול להיות אם צפיפות אוויר מי הצפיפות גבוהה. התשובה היא פשוטה מדי: המים המצויים באוויר בצורת אדים, שהינה קלה חנקן וחמצן, ובגלל כזה "מים" להפיץ כל דפוסי נגזר אבוגדרו מבריק.

חשוב לקחת בחשבון כי תלוי יותר על צפיפות האוויר על ידי לחץ וטמפרטורה מאשר הלחות. יש כיוון אוויר לח צפיפות נמוכה מזו יבש בלבד תוך שמירה על אותה טמפרטורה ולחץ.