परिभाषा
वायुमंडलीय हवाअनेक गैसों का मिश्रण है। वायु की एक जटिल रचना है। इसके मुख्य घटक भागों को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर, परिवर्तनशील और यादृच्छिक। पूर्व में ऑक्सीजन (हवा में ऑक्सीजन की मात्रा मात्रा के हिसाब से लगभग 21% है), नाइट्रोजन (लगभग 86%) और तथाकथित अक्रिय गैसें (लगभग 1%) शामिल हैं।
घटक भागों की सामग्री व्यावहारिक रूप से इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि दुनिया में शुष्क हवा का नमूना कहाँ लिया जाता है। दूसरे समूह में कार्बन डाइऑक्साइड (0.02 - 0.04%) और जल वाष्प (3% तक) शामिल हैं। यादृच्छिक घटकों की सामग्री स्थानीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है: धातुकर्म संयंत्रों के पास, सल्फर डाइऑक्साइड की ध्यान देने योग्य मात्रा अक्सर हवा में मिश्रित होती है, जहां कार्बनिक अवशेष विघटित होते हैं - अमोनिया, आदि। विभिन्न गैसों के अलावा, हवा में हमेशा कम या ज्यादा धूल होती है।
वायु का घनत्व पृथ्वी के वायुमंडल में गैस के द्रव्यमान के बराबर होता है जिसे इकाई आयतन से विभाजित किया जाता है। यह दबाव, तापमान और आर्द्रता पर निर्भर करता है। हवा के घनत्व के लिए एक मानक मूल्य है - 1.225 किग्रा / मी 3, 15 o C के तापमान पर शुष्क हवा के घनत्व और 101330 Pa के दबाव के अनुरूप।
अनुभव से सामान्य परिस्थितियों (1.293 ग्राम) के तहत एक लीटर हवा के द्रव्यमान को जानने के बाद, आणविक भार की गणना करना संभव है कि अगर यह एक व्यक्तिगत गैस होती तो हवा होती। चूँकि किसी भी गैस का ग्राम-अणु सामान्य परिस्थितियों में 22.4 लीटर की मात्रा में रहता है, हवा का औसत आणविक भार होता है
22.4 x 1.293 = 29.
यह संख्या - 29 - याद रखना चाहिए: इसे जानकर, हवा के संबंध में किसी भी गैस के घनत्व की गणना करना आसान है।
तरल हवा का घनत्व
पर्याप्त शीतलन के साथ, हवा तरल अवस्था में बदल जाती है। तरल हवा को दो दीवारों वाले जहाजों में काफी लंबे समय तक संग्रहीत किया जा सकता है, जिस स्थान के बीच गर्मी हस्तांतरण को कम करने के लिए हवा को पंप किया जाता है। ऐसे जहाजों का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, थर्मोज़ में।
सामान्य परिस्थितियों में स्वतंत्र रूप से वाष्पित होने वाली, तरल हवा का तापमान लगभग (-190 o C) होता है। इसकी संरचना अस्थिर है, क्योंकि नाइट्रोजन ऑक्सीजन की तुलना में अधिक आसानी से वाष्पित हो जाती है। जैसे ही नाइट्रोजन हटा दिया जाता है, तरल हवा का रंग नीले से हल्के नीले (तरल ऑक्सीजन का रंग) में बदल जाता है।
तरल हवा में, एथिल अल्कोहल, डायथाइल ईथर और कई गैसें आसानी से जम जाती हैं। यदि, उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड को तरल हवा के माध्यम से पारित किया जाता है, तो यह बर्फ के समान सफेद गुच्छे में बदल जाता है। तरल हवा में डूबा हुआ पारा कठोर और निंदनीय हो जाता है।
द्रव वायु द्वारा ठण्डे हुए अनेक पदार्थ अपने गुणों को अचानक बदल लेते हैं। उदाहरण के लिए, चिंक और टिन इतने भंगुर हो जाते हैं कि वे आसानी से पाउडर में बदल जाते हैं, एक सीसे की घंटी एक स्पष्ट बजने वाली ध्वनि बनाती है, और एक जमी हुई रबर की गेंद फर्श पर गिराए जाने पर चकनाचूर हो जाती है।
समस्या समाधान के उदाहरण
उदाहरण 1
उदाहरण 2
| व्यायाम | निर्धारित करें कि हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस हवा से कितनी बार भारी है। |
| समाधान | किसी दी गई गैस के द्रव्यमान का समान आयतन, समान ताप और समान दाब पर ली गई दूसरी गैस के द्रव्यमान के अनुपात को दूसरी गैस पर पहली गैस का आपेक्षिक घनत्व कहते हैं। यह मान दर्शाता है कि पहली गैस दूसरी गैस से कितनी बार भारी या हल्की है। हवा का सापेक्ष आणविक भार 29 माना जाता है (हवा में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य गैसों की सामग्री को ध्यान में रखते हुए)। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "वायु के सापेक्ष आणविक भार" की अवधारणा का उपयोग पारंपरिक रूप से किया जाता है, क्योंकि हवा गैसों का मिश्रण है। डी वायु (एच 2 एस) = एम आर (एच 2 एस) / एम आर (वायु); डी वायु (एच 2 एस) = 34/29 = 1.17। एम आर (एच 2 एस) = 2 × ए आर (एच) + ए आर (एस) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34। |
| उत्तर | हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस हवा से 1.17 गुना भारी है। |
150 डिग्री सेल्सियस पर हवा का घनत्व किग्रा/एम3, ग्राम/सेमी3, जी/एमएल, एलबी/एम3 में क्या है ... यह मत भूलो कि ऐसी भौतिक मात्रा, हवा की एक विशेषता, जैसे कि किलो / एम 3 में इसका घनत्व (वायुमंडलीय गैस की एक इकाई मात्रा का द्रव्यमान, जहां 1 एम 3, 1 घन मीटर, 1 घन मीटर, 1 घन सेंटीमीटर, 1 cm3, 1 मिलीलीटर, 1 मिली या 1 पौंड), कई मापदंडों पर निर्भर करता है। हवा के घनत्व (वायु गैस के विशिष्ट गुरुत्व) को निर्धारित करने के लिए शर्तों का वर्णन करने वाले मापदंडों में, मुझे लगता है कि सबसे महत्वपूर्ण और ध्यान में रखा जाना चाहिए:
- तापमानवायु गैस।
- दबावजिस पर वायु गैस का घनत्व मापा गया।
- नमीवायु गैस या उसमें पानी का प्रतिशत।
यदि आप दूसरे मामले में रुचि रखते हैं टी = 150 . पर वायु घनत्वडिग्री सी, तो मुझे क्षमा करें, लेकिन मुझे सारणीबद्ध डेटा की प्रतिलिपि बनाने की कोई इच्छा नहीं है, विभिन्न दबावों पर वायु घनत्व की एक विशाल विशेष संदर्भ पुस्तक। मैं अभी तक इतनी बड़ी मात्रा में काम के बारे में फैसला नहीं कर सकता, और मुझे इसकी आवश्यकता नहीं दिख रही है। गाइड देखें। प्राथमिक स्रोतों में संकीर्ण प्रोफ़ाइल जानकारी या दुर्लभ विशेष डेटा, घनत्व मान, मांगे जाने चाहिए। यह इस तरह होशियार है।
यह इंगित करने के लिए अधिक यथार्थवादी है, और शायद हमारे दृष्टिकोण से अधिक व्यावहारिक है 150 डिग्री सेल्सियस पर हवा का घनत्व कितना होता है, ऐसी स्थिति के लिए जब दबाव एक स्थिरांक द्वारा दिया जाता है और यह वायुमंडलीय दबाव है(सामान्य परिस्थितियों में - सबसे लोकप्रिय प्रश्न)। वैसे, क्या आपको याद है कि सामान्य वायुमंडलीय दबाव कितना होता है? यह किसके बराबर है? मैं आपको याद दिला दूं कि सामान्य वायुमंडलीय दबाव को 760 मिमी एचजी, या 101325 पा (101 केपीए) के बराबर माना जाता है, सिद्धांत रूप में, ये तापमान के लिए सही सामान्य स्थितियां हैं। अर्थ, दिए गए तापमान पर हवा का घनत्व kg/m3 में कितना हैएयर गैस आप देखेंगे, आप पाएंगे, आपको पता चल जाएगा तालिका 1 में.
हालाँकि, यह कहा जाना चाहिए कि तालिका में दर्शाए गए मान वायु घनत्व मान 150 डिग्री किग्रा/एम3, ग्राम/सेमी3, जी/एमएल, किसी वायुमंडलीय गैस के लिए नहीं, बल्कि केवल शुष्क गैस के लिए सही होगा। जैसे ही हम प्रारंभिक स्थितियों को बदलते हैं और वायु गैस की आर्द्रता बदलते हैं, इसके तुरंत अलग-अलग भौतिक गुण होंगे। और इसका घनत्व (किलोग्राम में हवा के 1 घन का वजन) पर दिया गया तापमान डिग्री सेल्सियस (सेल्सियस) (किलो / एम 3) में भी शुष्क गैस के घनत्व के मूल्य से भिन्न होगा।
संदर्भ तालिका 1. 150 डिग्री सेल्सियस (सी) पर हवा का घनत्व क्या है। वायुमण्डलीय गैस के 1 घन का भार कितना होता है(किलो में 1 घन मीटर वजन, 1 घन मीटर किलो वजन, 1 घन मीटर गैस का वजन जी में)।संपीड़ित हवा- यह वायुमंडलीय दबाव से अधिक दबाव वाली हवा है।
संपीड़ित हवा बिजली, प्राकृतिक गैस और पानी के साथ एक अद्वितीय ऊर्जा वाहक है। औद्योगिक परिस्थितियों में, संपीड़ित हवा का उपयोग मुख्य रूप से वायवीय ड्राइव (वायवीय ड्राइव) के साथ उपकरणों और तंत्रों को चलाने के लिए किया जाता है।
रोज़मर्रा की ज़िंदगी में, हम व्यावहारिक रूप से अपने आस-पास की हवा को नोटिस नहीं करते हैं। हालांकि, मानव जाति के पूरे इतिहास में, लोगों ने हवा के अद्वितीय गुणों का उपयोग किया है। पाल और फोर्ज का आविष्कार, पवनचक्की और गर्म हवा के गुब्बारे हवा को ऊर्जा वाहक के रूप में उपयोग करने के पहले चरण थे।
कंप्रेसर के आविष्कार के साथ, संपीड़ित हवा के औद्योगिक उपयोग का युग आया। और सवाल: "वायु क्या है, और इसमें क्या गुण हैं?" - बेकार से दूर हो गया है।
एक नई वायवीय प्रणाली को डिजाइन करना शुरू करते समय या किसी मौजूदा का आधुनिकीकरण करते समय, यह याद रखना उपयोगी होगा औरहवा के कुछ गुणों, शर्तों और माप की इकाइयों के बारे में।
वायु गैसों का मिश्रण है, मुख्यतः नाइट्रोजन और ऑक्सीजन।
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वायु संरचना |
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तत्व* |
पद |
मात्रा से,% |
मास द्वारा, % |
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ऑक्सीजन |
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कार्बन डाईऑक्साइड |
सीओ 2 |
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सीएच 4 |
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एच 2 ओ |
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औसत सापेक्ष दाढ़ द्रव्यमान -28.98 है। 10 -3 किग्रा / मोल
* वायु संरचना भिन्न हो सकती है। आमतौर पर, औद्योगिक क्षेत्रों में, हवा में होता है
हर मोड़ पर भौतिकी पेरेलमैन याकोव इसिडोरोविच
कमरे में हवा का वजन कितना होता है?
क्या आप मोटे तौर पर बता सकते हैं कि आपके कमरे में हवा किस तरह का भार धारण कर रही है? कई ग्राम या कई किलोग्राम? क्या आप इस तरह के भार को एक उंगली से उठा सकते हैं, या आप इसे मुश्किल से अपने कंधों पर रखेंगे?
अब, शायद, अब ऐसे लोग नहीं हैं जो सोचते हैं, जैसा कि पूर्वजों का मानना था कि हवा का वजन कुछ भी नहीं होता है। लेकिन यह कहने के लिए कि हवा की एक निश्चित मात्रा का वजन कितना होता है, कई लोग अभी नहीं कर पाएंगे।
याद रखें कि सामान्य कमरे के तापमान पर पृथ्वी की सतह के समान घनत्व की एक लीटर मग हवा का वजन लगभग 1.2 ग्राम होता है। चूंकि एक घन मीटर में 1 हजार लीटर होता है, एक घन मीटर हवा का वजन 1.2 ग्राम से एक हजार गुना अधिक होता है, अर्थात् 1.2 किग्रा। अब पहले पूछे गए प्रश्न का उत्तर देना कठिन नहीं है। ऐसा करने के लिए, आपको बस यह पता लगाना होगा कि आपके कमरे में कितने घन मीटर हैं, और फिर उसमें निहित हवा का वजन निर्धारित किया जाएगा।
बता दें कि कमरे का क्षेत्रफल 10 मीटर 2 और ऊंचाई 4 मीटर है। ऐसे कमरे में 40 क्यूबिक मीटर हवा होती है, जिसका वजन चालीस गुना 1.2 किलोग्राम होता है। यह 48 किलो होगा।
तो इतने छोटे से कमरे में भी हवा का वजन आप से थोड़ा ही कम होता है। अपने कंधों पर इतना बोझ उठाना आपके लिए आसान नहीं होगा। और आपकी पीठ पर लदे दोगुने बड़े कमरे की हवा आपको कुचल सकती है।
यह पाठ एक परिचयात्मक अंश है।तथ्यों की नवीनतम पुस्तक पुस्तक से। खंड 3 [भौतिकी, रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी। इतिहास और पुरातत्व। विविध] लेखक कोंड्राशोव अनातोली पावलोविच मोमबत्ती का इतिहास पुस्तक से फैराडे माइकल द्वारा विज्ञान की पांच अनसुलझी समस्याएं पुस्तक से लेखक विगिन्स आर्थर फिजिक्स की किताब से हर मोड़ पर लेखक पेरेलमैन याकोव इसिडोरोविच आंदोलन पुस्तक से। गर्मी लेखक कितागोरोडस्की अलेक्जेंडर इसाकोविच निकोला टेस्ला पुस्तक से। व्याख्यान। लेख। लेखक टेस्ला निकोलाई पुस्तक से भौतिकी के जटिल नियमों को कैसे समझें। बच्चों और उनके माता-पिता के लिए 100 सरल और मजेदार अनुभव लेखक दिमित्रीव अलेक्जेंडर स्टानिस्लावोविच मैरी क्यूरी की किताब से। रेडियोधर्मिता और तत्व [पदार्थ का सबसे अंतरंग रहस्य] लेखक पेज़ एडेला मुनोज़ू लेखक की किताब सेव्याख्यान II मोमबत्ती। ज्वाला चमक। दहन के लिए हवा की जरूरत होती है। पानी का निर्माण पिछले व्याख्यान में, हमने मोमबत्ती के तरल भाग के सामान्य गुणों और स्थान को देखा, साथ ही यह भी देखा कि यह तरल उस स्थान पर कैसे पहुंचता है जहां दहन होता है। आपने सुनिश्चित किया कि जब मोमबत्ती
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