Состав и свойства воздуха

Воздушная оболочка Земли и ее состав

Земля окружена оболочкой из воздуха. Сила притяжения, действующая со стороны Земли, удерживает эту оболочку, не дает ей рассеиваться. Воздушная оболочка вращается вместе с нашей планетой. Без воздушной оболочки Земля представляла бы собой безжизненную пустыню. Не выпадали бы дожди, не было бы морей и рек, растений и животных. Поверхность Земли, подобно Луне, была бы усеяна обломками пород и кратерами. Воздушная оболочка защищает Землю от разрушительного действия метеоритов.

Воздух - смесь газов, из которых состоит воздушная оболочка Земли.

В составе воздуха больше всего азота (78%) и кислорода (21%). На долю всех остальных газов приходится около 1%. К этим газам относятся, например, углекислый газ, водяной пар, водород, гелий, озон. Кроме того, в воздухе присутствуют частицы твердых веществ (пыль, сажа, вулканический пепел, кристаллики льда и морской соли, пыльца растений, споры бактерий).

Кислород необходим живым организмам для дыхания. Содержащийся в воздухе углекислый газ используется растениями для роста и развития. Азот также необходим для жизнедеятельности живых организмов. Часть азота из воздуха попадает в почву, где бактерии превращают его в питательные вещества для растений.

Воздух бесцветен и прозрачен

На безоблачном ночном небе мы можем наблюдать яркие звезды, а ведь они находятся за пределами воздушной оболочки Земли. Мы видим многочисленные предметы вокруг нас. Все это подтверждает, что воздух прозрачен. Окружающий воздух мы не видим, но можем ощущать, например при его движении.

Убедиться в том, что в окружающем нас пространстве есть воздух, может каждый из нас, проделав следующий опыт. Перевернем вверх дном стакан и опустим его в воду. Мы увидим, что вода не полностью заполняет стакан, потому что в нем есть воздух.

Воздух не имеет постоянного объема и собственной формы

Воздух целиком заполняет всю предоставленную ему емкость и принимает форму этой емкости. До того как мы опустили стакан в воду, воздух занимал весь его объем. Когда часть стакана заполнилась водой, объем воздуха уменьшился. Мы можем сделать вывод, что воздух не имеет постоянного объема и хорошо сжимаем. Это можно проверить при помощи велосипедного насоса. Для этого надо пальцем одной руки плотно прикрыть отверстие насоса, а другой рукой нажать на поршень. Воздух будет сильно давить на палец, а поршень с трудом, но перемещаться. Способность воздуха сжиматься человек использует в различных целях. Например, камеры автомобилей, мотоциклов, велосипедов наполнены сжатым воздухом.

Воздух имеет вес

Мы живем на дне воздушного океана, однако, несмотря на то что воздух имеет вес, мы не ощущаем, как он давит на нас. На нижние слои воздуха давит вся толща воздушной оболочки. Поэтому слои воздуха у поверхности Земли более сжатые и плотные. Однако живые организмы, в том числе и человек, не ощущают этого. За время своего существования они приспособились к такому давлению.

Воздух при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается

Это свойство можно проверить с помощью следующего опыта. Возьмем колбу со вставленной в нее стеклянной трубкой и опустим трубку в стакан с водой. Нагреем колбу теплом своих рук и увидим, что из трубки выходят пузырьки воздуха. Это значит, что воздух в колбе при нагревании расширился. Накроем колбу смоченной в холодной воде салфеткой. Воздух охладится, и при этом некоторое количество воды из стакана по трубке поднимется вверх.

Теплый воздух поднимается вверх

Человек издавна наблюдал, как дым от костра или из печной трубы поднимается вверх. Вероятно, это натолкнуло людей на мысль об использовании нагретого воздуха для полетов над поверхностью Земли. Почему же воздушные шары поднимаются в небо? Это происходит потому, что при нагревании воздух расширяется, становится менее плотным. Его выталкивает вверх более холодный и плотный окружающий воздух. Убедиться в этом можно, проделав опыт. Из плотной бумаги вырежем спираль и закрепим ее на нити. Поместим спираль над пламенем свечи так, чтобы она не касалась огня. Мы увидим, что спираль начнет вращаться под воздействием восходящего потока воздуха.

Воздух плохо проводит тепло

В этом свойстве воздуха мы убеждаемся, надевая в холодную погоду пальто, шапку и варежки. Сама по себе одежда не греет. Воздух, находящийся в волокнах ткани, плохо проводит тепло. Поэтому, чем пышнее волокна, тем больше между ними воздуха. Значит, и одежда, изготовленная из такой ткани, будет лучше сохранять тепло. С этой же целью оконные рамы делают с двойным или тройным стеклением.

Подведем итог!

  • Воздух представляет собой смесь различных газов. Больше всего в воздухе азота и кислорода. Доля всех остальных газов незначительна. В воздухе присутствуют примеси.
  • Воздух прозрачен, бесцветен, не сохраняет свой объем и не имеет собственной формы.
  • Воздух имеет вес.
  • Воздух сжимаем, при нагревании он расширяется, а при охлаждении сжимается.
  • Теплый воздух поднимается вверх. Воздух плохо проводит тепло.
  • Человек использует свойства воздуха в различных целях.

Читать далее