Воздух — это естественная смесь газов, образующая земную атмосферу. Он не имеет цвета, вкуса и запаха (в чистом состоянии), но является жизненно важным компонентом для существования большинства живых организмов на планете. Воздух удерживается у поверхности Земли силой гравитации и создает атмосферное давление, которое на уровне моря составляет в среднем 101,3 кПа. Химический состав сухого воздуха Состав атмосферного воздуха остается относительно постоянным до высоты около 80–100 км. Вблизи поверхности Земли (в гомосфере) он состоит из следующих компонентов:
| Компонент | Химическая формула | Доля по объему (%) |
|---|---|---|
| Азот | ~78,08% | |
| Кислород | ~20,95% | |
| Аргон | ~0,93% | |
| Углекислый газ | ~0,04% | |
| Прочие газы | Неон, Гелий, Метан и др. | < 0,01% |
Основные элементы:
- Азот ( ): Самый массовый газ. В обычных условиях он инертен и служит «разбавителем» для кислорода. Без азота процессы окисления и горения протекали бы слишком интенсивно.
- Кислород ( ): Необходим для дыхания живых существ и поддержания процессов горения. Он активно участвует в окислительных реакциях.
- Аргон ( ): Инертный газ, который практически не вступает в химические реакции.
Переменные компоненты Помимо основных газов, в воздухе всегда присутствуют вещества, концентрация которых меняется в зависимости от региона, погоды и деятельности человека:
- Водяной пар: Его содержание может варьироваться от 0,1% (в Арктике) до 4% (в тропиках). Влажность воздуха напрямую влияет на формирование облаков и осадки.
- Углекислый газ ( ): Его доля растет из-за сжигания ископаемого топлива. Он играет ключевую роль в парниковом эффекте.
- Аэрозоли: Это взвешенные частицы: пыль, цветочная пыльца, морская соль, сажа и продукты вулканических извержений.
Физические свойства
- Плотность: При стандартных условиях (0°C и нормальном давлении) плотность воздуха составляет примерно 1,293 кг/м³.
- Молярная масса: Средняя молярная масса смеси газов воздуха принимается равной 28,97 г/моль.
- Растворимость: Воздух способен растворяться в воде, что обеспечивает возможность дыхания для водных организмов (рыб и беспозвоночных).
Значение атмосферы Воздух выполняет не только дыхательную функцию. Атмосфера защищает Землю от жесткого космического излучения, сжигает большинство метеороидов до их столкновения с поверхностью и помогает распределять тепло по планете, предотвращая экстремальные перепады температур между днем и ночью. Я могу подготовить для вас подробный расчет того, как меняется плотность и давление воздуха с набором высоты.