Densidad del aire

En la vida cotidiana, pocas personas piensancuál es la densidad del aire y qué valor tiene esta figura en general en la existencia de todo en el planeta. Mientras tanto, vemos volar aviones todos los días, revoloteando pájaros, volando y cayendo objetos y ni siquiera pensamos en el hecho de que es el parámetro de densidad del aire el que determina la presencia de estos fenómenos.

A menudo, al pasar vacaciones en diferentes lugares,Decimos que en un solo lugar era el aire húmedo, y en el otro - seco. En este caso, añadiendo que en el primer caso, se mueve con facilidad, respira, y en el segundo que ha experimentado la gravedad de la moción, malestar, que no experimentaron durante su estancia en un entorno climático normal para usted. En este momento, no recordar lo que nos dijeron otra maestra mientras enseñaba en la escuela a las lecciones de la física - el aire húmedo tiene una densidad menor que el aire es seco, y, en consecuencia, su masa es menor que el seco.

A primera vista, esto parece paradójico,si tomamos en cuenta nuestros sentimientos sensoriales, que discutimos anteriormente. De hecho, ¿cómo puede el aire, al que se agrega agua en forma de vapor, ser más fácil que el que no contiene agua?

Pero esto es realmente así, y la respuesta a esta pregunta paradójica, a primera vista, los científicos lo sabían desde hace mucho tiempo.

Por primera vez, la hipótesis de que la densidad de la humedadel aire es más bajo que el del aire seco, expresó el gran Isaac Newton en su famoso libro "Óptica", que se publicó en Londres en 1717. Sin embargo, la hipótesis del gran inglés no pudo tener éxito: hasta el siglo dieciocho, los científicos no simplemente no la aceptaron, pero ni siquiera tenían un interés particular en este tema.

Para acercarse de alguna manera a la comprensión del problema, por qué la densidad del aire depende de su humedad, debemos recordar varias leyes naturales bien conocidas.

Por ejemplo, en el comienzo del siglo pasado, AmadeoAvogadro, el famoso físico italiano, estableció que independientemente del tipo de gas, si tomamos su volumen fijo, a la misma temperatura y la misma presión, el número de moléculas en este gas será constante. Este valor, y más tarde recibió el nombre de la constante Avogadro, también se conoció como la ley que descubrió para los gases.

Cómo se manifiesta esta ley, cómo la densidad del aire depende de la temperatura, la presión y la humedad se puede ver en un ejemplo bastante simple.

Como regla general, limpieza en seco (en el sentido químico)aire, contiene alrededor del 78% de las moléculas de nitrógeno, mientras que el peso atómico de cada una de estas moléculas es 28. En el aire, otro 21% pertenece a moléculas de oxígeno, cuyo peso atómico es 32. Un uno por ciento del aire está en otro gases que están presentes en él, pero para nuestro cálculo esta cifra se considerará sin importancia.

Se sabe que las moléculas de un gas poseen la propiedadlibre saliendo desde el depósito, en el que el gas es. Así, Avogadro establece la siguiente regla: si nuestro volumen de gas seco que contiene, como habíamos acordado, las moléculas de nitrógeno y oxígeno, para añadir una molécula de agua, entonces van a hacer nuestro aire es menos denso. La razón es muy simple - las moléculas de agua tienen un peso atómico menor que el de nitrógeno molecular e hidrógeno, es igual a 18. Dado que el número de moléculas en un volumen dado de gas sea constante, las moléculas de agua están simplemente empujado moléculas de nitrógeno y oxígeno en la composición del aire, reemplazando su propia cuenta. Por lo tanto aquí el método y la densidad se convierte en aire menos húmedo que en seco.

En este ejemplo, sin embargo, hay una contradicción. Consiste en el hecho de que cualquier filisteo puede exclamar, ¿cómo puede ser esto si la densidad del agua es más alta que la densidad del aire? La respuesta aquí también es simple: el agua está presente en el aire en forma de vapor, que es más ligero que el nitrógeno y el oxígeno, y por lo tanto todas las regularidades derivadas del brillante Avogadro se propagan a tal "agua".

Es importante considerar qué es más dependienteLa densidad del aire de la temperatura y la presión, que de la humedad. Por lo tanto, el aire húmedo tiene una densidad menor que el aire seco solo si se mantienen los mismos valores de temperatura y presión.