DÉFINITION
Air atmosphérique est un mélange de plusieurs gaz. L'air a une composition complexe. Ses principaux éléments constitutifs peuvent être divisés en trois groupes : constants, variables et aléatoires. Les premiers comprennent l'oxygène (la teneur en oxygène de l'air est d'environ 21 % en volume), l'azote (environ 86 %) et les gaz dits inertes (environ 1 %).
Le contenu des éléments constitutifs ne dépend pratiquement pas de l'endroit dans le monde où l'échantillon d'air sec est prélevé. Le deuxième groupe comprend le dioxyde de carbone (0,02 - 0,04 %) et la vapeur d'eau (jusqu'à 3 %). La teneur en constituants aléatoires dépend des conditions locales : à proximité des usines métallurgiques, des quantités notables de dioxyde de soufre sont souvent mélangées dans l'air, dans des endroits où se décomposent des résidus organiques, de l'ammoniac, etc. En plus de divers gaz, l'air contient toujours plus ou moins de poussières.
La densité de l'air est égale à la masse de gaz dans l'atmosphère terrestre divisée par une unité de volume. Cela dépend de la pression, de la température et de l'humidité. Il existe une valeur standard pour la densité de l'air - 1,225 kg / m 3, correspondant à la densité de l'air sec à une température de 15 o C et une pression de 101330 Pa.
Connaissant par expérience la masse d'un litre d'air dans des conditions normales (1,293 g), il est possible de calculer le poids moléculaire qu'aurait l'air s'il s'agissait d'un gaz individuel. Puisqu'un gramme-molécule de n'importe quel gaz occupe un volume de 22,4 litres dans des conditions normales, le poids moléculaire moyen de l'air est
22,4 x 1,293 = 29.
Ce nombre - 29 - est à retenir : le connaissant, il est facile de calculer la densité de n'importe quel gaz par rapport à l'air.
Densité de l'air liquide
Avec un refroidissement suffisant, l'air se transforme en un état liquide. L'air liquide peut être stocké assez longtemps dans des récipients à double paroi, à partir de l'espace entre lequel l'air est pompé pour réduire le transfert de chaleur. De tels récipients sont utilisés, par exemple, dans des thermos.
S'évaporant librement dans des conditions normales, l'air liquide a une température d'environ (-190 o C). Sa composition est instable, car l'azote se volatilise plus facilement que l'oxygène. Au fur et à mesure que l'azote est éliminé, la couleur de l'air liquide passe du bleuâtre au bleu pâle (la couleur de l'oxygène liquide).
Dans l'air liquide, l'alcool éthylique, l'éther diéthylique et de nombreux gaz se solidifient facilement. Si, par exemple, le dioxyde de carbone est passé à travers l'air liquide, il se transforme en flocons blancs, d'apparence similaire à la neige. Le mercure immergé dans l'air liquide devient dur et malléable.
De nombreuses substances refroidies par l'air liquide modifient brutalement leurs propriétés. Ainsi, la fente et l'étain deviennent si fragiles qu'ils se transforment facilement en poudre, une cloche en plomb émet un son clair et une balle en caoutchouc gelée se brise en miettes si elle tombe sur le sol.
Exemples de résolution de problèmes
EXEMPLE 1
EXEMPLE 2
| Exercer | Détermine combien de fois le sulfure d'hydrogène H 2 S est plus lourd que l'air. |
| Solution | Le rapport de la masse d'un gaz donné à la masse d'un autre gaz pris dans le même volume, à la même température et à la même pression, s'appelle la densité relative du premier gaz par rapport au second. Cette valeur indique combien de fois le premier gaz est plus lourd ou plus léger que le second gaz. Le poids moléculaire relatif de l'air est considéré comme étant de 29 (en tenant compte de la teneur en azote, oxygène et autres gaz de l'air). Il est à noter que la notion de « poids moléculaire relatif de l'air » est classiquement utilisée, puisque l'air est un mélange de gaz. D air (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (air); D air (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Réponse | L'hydrogène sulfuré H 2 S est 1,17 fois plus lourd que l'air. |
Quelle est la densité de l'air à 150 degrés Celsius en kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 ... N'oubliez pas qu'une telle grandeur physique, caractéristique de l'air, telle que sa densité en kg/m3 (la masse d'une unité de volume de gaz atmosphérique, où 1 m3, 1 mètre cube, 1 mètre cube, 1 centimètre cube, 1 cm3, 1 millilitre, 1 ml ou 1 lb), dépend de plusieurs paramètres. Parmi les paramètres décrivant les conditions de détermination de la densité de l'air (poids spécifique du gaz de l'air), je pense que les plus importants et doivent être pris en compte sont :
- Température gaz de l'air.
- Pressionà laquelle la densité du gaz de l'air a été mesurée.
- Humidité gaz de l'air ou le pourcentage d'eau qu'il contient.
Si vous êtes intéressé par le deuxième cas densité de l'air à T = 150 degrés C, alors excusez-moi, mais je n'ai aucune envie de copier des données tabulaires, un énorme ouvrage de référence spécial sur la densité de l'air à diverses pressions. Je ne peux pas encore me prononcer sur une somme de travail aussi colossale, et je n'en vois pas la nécessité. Voir le guide. Les informations de profil étroit ou les données spéciales rares, les valeurs de densité, doivent être recherchées dans les sources primaires. C'est plus intelligent ainsi.
Il est plus réaliste, et probablement plus pratique de notre point de vue, d'indiquer quelle est la densité de l'air à 150 degrés Celsius, pour une telle situation où la pression est donnée par une constante et c'est la pression atmosphérique(dans des conditions normales - la question la plus populaire). Au fait, vous souvenez-vous de la pression atmosphérique normale ? A quoi est-il égal ? Permettez-moi de vous rappeler que la pression atmosphérique normale est considérée comme égale à 760 mm Hg, soit 101325 Pa (101 kPa), en principe, ce sont des conditions normales corrigées de la température. Sens, quelle est la densité de l'air en kg/m3 à une température donnée air gaz tu verras, tu trouveras, tu sauras dans le tableau 1.
Cependant, il faut dire que les valeurs indiquées dans le tableau valeurs de densité de l'air à 150 degrés en kg/m3, g/cm3, g/ml, ne sera vrai pour aucun gaz atmosphérique, mais seulement pour le gaz sec. Dès que nous modifions les conditions initiales et modifions l'humidité du gaz de l'air, il aura immédiatement des propriétés physiques différentes. Et sa densité (poids de 1 cube d'air en kilogrammes) à température donnée en degrés C (Celsius) (kg / m3) différera également de la valeur de la densité du gaz sec.
Tableau de référence 1. Quelle est la DENSITÉ DE L'AIR À 150 DEGRÉS Celsius (C). COMBIEN LE POIDS DE 1 CUBE DE GAZ ATMOSPHÉRIQUE(poids de 1 m3 en kilogrammes, poids de 1 mètre cube kg, poids de 1 mètre cube de gaz en g).Air comprimé- Il s'agit d'air sous pression supérieure à la pression atmosphérique.
L'air comprimé est un vecteur énergétique unique avec l'électricité, le gaz naturel et l'eau. Dans des conditions industrielles, l'air comprimé est principalement utilisé pour entraîner des appareils et des mécanismes à entraînement pneumatique (entraînement pneumatique).
Dans la vie de tous les jours, nous ne remarquons pratiquement pas l'Air qui nous entoure. Cependant, tout au long de l'histoire de l'humanité, les gens ont utilisé les propriétés uniques de l'air. L'invention de la voile et de la forge, le moulin à vent et la montgolfière ont été les premiers pas dans l'utilisation de l'air comme vecteur d'énergie.
Avec l'invention du compresseur, l'ère de l'utilisation industrielle de l'air comprimé est arrivée. Et la question : " qu'est-ce que l'Air, et quelles propriétés possède-t-il ? " - est devenu loin d'être inactif.
Lors du démarrage de la conception d'un nouveau système pneumatique ou de la modernisation d'un système existant, il sera utile de se rappeler et sur certaines propriétés de l'air, les termes et les unités de mesure.
L'air est un mélange de gaz, principalement d'azote et d'oxygène.
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Composition de l'air |
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Élément* |
La désignation |
Par volume,% |
En masse, % |
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Oxygène |
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Gaz carbonique |
CO2 |
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CH 4 |
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H 2 O |
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La masse molaire relative moyenne est de -28,98. 10 -3 kg/mol
* La composition de l'air peut varier. Typiquement, dans les zones industrielles, l'air contient
La physique à chaque tournant Perelman Yakov Isidorovich
Combien pèse l'air dans la pièce ?
Pouvez-vous dire approximativement quel type de poids l'air retient dans votre pièce ? Plusieurs grammes ou plusieurs kilogrammes ? Êtes-vous capable de soulever une telle charge avec un seul doigt, ou la garderiez-vous à peine sur vos épaules ?
Maintenant, peut-être, il n'y a plus de gens qui pensent, comme le croyaient les anciens, que l'air ne pèse rien du tout. Mais dire combien pèse un certain volume d'air, beaucoup ne pourront pas le faire maintenant.
N'oubliez pas qu'un litre d'air de la même densité qu'il a près de la surface de la terre à température ambiante normale pèse environ 1,2 g. Puisqu'un mètre cube contient 1 000 litres, un mètre cube d'air pèse mille fois plus que 1,2 g, soit 1,2kg. Maintenant, il n'est pas difficile de répondre à la question posée plus tôt. Pour ce faire, il vous suffit de savoir combien de mètres cubes il y a dans votre pièce, puis le poids de l'air qu'il contient sera déterminé.
Laissez la pièce avoir une superficie de 10 m 2 et une hauteur de 4 m. Dans une telle pièce, il y a 40 mètres cubes d'air, ce qui pèse donc quarante fois 1,2 kg. Cela équivaudra à 48 kg.
Ainsi, même dans une si petite pièce, l'air pèse un peu moins que vous-même. Porter une telle charge sur vos épaules ne serait pas facile pour vous. Et l'air d'une pièce deux fois plus spacieuse, chargé sur le dos, pourrait vous écraser.
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