ความหนาแน่นของอากาศ

ในชีวิตประจำวันไม่กี่คนที่คิดเกี่ยวกับสิ่งคือความหนาแน่นของอากาศและสิ่งที่มีนัยสำคัญตัวเลขนี้เป็นโดยทั่วไปในการดำรงอยู่ของทั้งหมดที่มีอยู่บนโลก ในขณะที่ทุกวันเราเห็นบินเครื่องบินนกทะยานบินขึ้นและล้มลงวัตถุและไม่ได้สะท้อนให้เห็นถึงความเป็นจริงที่ว่ามันเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดความหนาแน่นของอากาศการปรากฏตัวของปรากฏการณ์เหล่านี้

บ่อยครั้งที่การใช้จ่ายวันหยุดพักผ่อนในสถานที่ที่แตกต่างกันเราบอกว่าเมื่อถึงจุดหนึ่งก็คืออากาศที่ชื้นและในอีก - แห้ง ในกรณีนี้เพิ่มว่าในกรณีแรกคุณสามารถย้ายหายใจและในครั้งที่สองที่คุณมีประสบการณ์ความรุนแรงของการเคลื่อนไหวที่ไม่สบายซึ่งไม่ได้พบเมื่อคุณอยู่ในสภาพแวดล้อมภูมิอากาศปกติสำหรับคุณ ในเวลานี้เราลืมสิ่งที่เราได้บอกครูอื่นในขณะที่การเรียนการสอนที่โรงเรียนในบทเรียนของฟิสิกส์ - อากาศชื้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศแห้งและดังนั้นมวลน้อยกว่าแห้ง

ที่เห็นครั้งแรกก็ดูเหมือนขัดแย้งถ้าเราคำนึงถึงการแสดงผลทางประสาทสัมผัสของเราซึ่งได้กล่าวไว้ข้างต้น แต่จริงๆเป็นอากาศที่น้ำมากขึ้นจะถูกเพิ่มในรูปแบบของไอก็อาจจะเบากว่าน้ำที่ไม่ได้มี?

แต่นี่เป็นกรณีและคำตอบนี้ขัดแย้งได้อย่างรวดเร็วก่อนคำถามที่นักวิทยาศาสตร์ได้รู้จักกันมาเป็นเวลานาน

สำหรับครั้งแรกสมมติฐานที่ว่าความหนาแน่นของอากาศชื้นจะต่ำกว่าที่อากาศแห้งแสดงที่ดี Isaak Nyuton ในหนังสือที่มีชื่อเสียงของเขา "เลนส์" ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในลอนดอน 1717 อย่างไรก็ตามอังกฤษสมมติฐานที่ดีก็ไม่สามารถที่จะประสบความสำเร็จ - จนกระทั่งศตวรรษที่สิบแปดนักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแค่ยอมรับมัน แต่ไม่รู้สึกความสนใจเป็นพิเศษในเรื่องนี้

อย่างใดได้ใกล้ชิดกับการทำความเข้าใจปัญหา - ทำไมความหนาแน่นของอากาศขึ้นอยู่กับความชื้น - ควรจำไว้ไม่กี่กฎของธรรมชาติที่เป็นที่รู้จัก

ยกตัวอย่างเช่นในช่วงต้นศตวรรษที่ผ่านมาอเมดิโอาโวกาโดโรฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงอิตาลีพบว่าไม่คำนึงถึงชนิดของก๊าซถ้ามันใช้ปริมาณคงที่แล้วที่อุณหภูมิและความดันเดียวกันเดียวกันจำนวนโมเลกุลในก๊าซจะคงที่ ค่านี้และต่อมาก็ตั้งชื่อคง Avogadro เป็นได้เรียกและเขาค้นพบกฎของก๊าซ

ในฐานะที่เป็นกฎหมายนี้ปรากฏตัวความหนาแน่นของอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความดันและความชื้นที่สามารถตรวจสอบได้ที่เป็นตัวอย่างที่ค่อนข้างง่าย

โดยปกติแห้งสะอาด (ในความหมายทางเคมี) อากาศมีในองค์ประกอบของมันประมาณ 78% ของโมเลกุลไนโตรเจนน้ำหนักอะตอมของแต่ละโมเลกุลเหล่านี้คือ 28 องค์ประกอบของอากาศ ได้เป็นเจ้าของโมเลกุลออกซิเจน 21% น้ำหนักอะตอมซึ่งโมเลกุลเท่ากับ 32 . ร้อยละหนึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอากาศตรงกับก๊าซอื่น ๆ บางอย่างที่มีอยู่ในนั้น แต่การคำนวณของเราตัวเลขนี้จะได้รับการพิจารณาที่ไม่มีนัยสำคัญ

โมเลกุลของแก๊สเป็นที่รู้จักกันมีคุณสมบัติฟรีออกจากอ่างเก็บน้ำขัดแย้งก๊าซ ดังนั้น Avogadro จัดตั้งกฎต่อไปนี้: ถ้าปริมาณของก๊าซแห้งของเรามีที่เราตกลงกันไว้โมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนเพื่อเพิ่มโมเลกุลของน้ำแล้วพวกเขาก็จะทำให้อากาศของเราคือความหนาแน่นน้อยกว่า เหตุผลก็คือง่ายมาก - โมเลกุลของน้ำมีน้ำหนักอะตอมขนาดเล็กกว่าของโมเลกุลไนโตรเจนและไฮโดรเจนก็จะมีค่าเท่ากับ 18 เนื่องจากจำนวนของโมเลกุลในปริมาณที่กำหนดของก๊าซให้คงที่ โมเลกุลของน้ำจะถูก ผลักดันเพียงโมเลกุลของไนโตรเจนและออกซิเจนในองค์ประกอบของอากาศเปลี่ยน ของตัวเอง ดังนั้นที่นี่วิธีการและความหนาแน่นจะกลายเป็นอากาศชื้นน้อยกว่าแห้ง

ในตัวอย่างนี้ แต่มีความขัดแย้ง มันประกอบด้วยในความจริงที่ว่าคนใดคนเฉลี่ยสามารถร้องไห้วิธีนี้อาจจะถ้าความหนาแน่นของอากาศความหนาแน่นของน้ำที่สูงขึ้น คำตอบนั้นง่ายเกินไป: น้ำที่อยู่ในอากาศในรูปของไอน้ำซึ่งเป็นเรื่องง่ายและไนโตรเจนและออกซิเจนและเพราะเช่น "น้ำ" กระจายทุกรูปแบบมาสดใส Avogadro

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาว่าขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอากาศโดยความดันและอุณหภูมิกว่าความชื้น เพราะอากาศชื้นมีความหนาแน่นต่ำกว่าแห้งเท่านั้นในขณะที่รักษาอุณหภูมิและความดันเดียวกัน