Što je gustoća? Koji čimbenici utječu na to? Gustoća zraka: opis

Ako podijelimo masu tijela na volumen ili područje koje zauzima, dobivamo gustoću tijela (površine). Neke se tvari sastoje od nekoliko komponenti. Svaki od njih ima svoju gustoću. Prilikom izračunavanja njihove svote koristi se. Dobiveni rezultat je gustoća cjelokupne tvari (spoja). Ovaj se pokazatelj može odrediti za različita tijela. U mnogim slučajevima, gustoća je odlučujući parametar u kalkulacijama, izvedbi posla i drugim važnim okolnostima. Dalje u članku ćemo razmotriti opće značenje koncepta. Saznajte što je gustoća zraka. Uzmite u obzir i utjecaj određenih čimbenika na pokazatelj.

Vrste gustoće

Postoje različita tijela. Baš kao što postoje različita stanja materije. Postoje, na primjer, tekućine i plinovi. Postoje labava i porozna tijela. Za njih postoje takve gustoće: istinite (ne uzimaju u obzir razmatranje šupljina), specifične (omjer mase cjelokupne tvari prema volumenu koji zauzima). Postoji koeficijent poroznosti (dio volumena šupljina koji postoji u cijelom volumenu). Kroz taj koeficijent dobiva se prava gustoća.

Temperaturna ovisnost

Koliko čimbenika može promijeniti gustoću? Razmotrite glavne vanjske pojave koje mogu imati takvu sposobnost. Gustoća se povećava kada se temperatura smanji. Iako su neke tvari iznimke. To uključuje, na primjer, vodu, lijevano željezo i broncu. U ovom slučaju, promjene su različite. Voda ima najveću gustoću kada tekućina dosegne 4 stupnja Celzija, a ako temperatura postane viša ili niža, smanjuje se.

Važnost agregacije

Agregatno stanje tijela određuje mnoge njegove karakteristike. Tako, na primjer, tekućine posjeduju jedno svojstvo, plinove - druge. Razlika je zabilježena u liku interakcije tijela međusobno. Također se događa da se stanje agregacije mijenja. U ovom slučaju, gustoća varira na različite načine. Ako stanje prelazi iz plinovitog u tekuće, onda raste. Voda i silicij, na primjer, ponašaju se na poseban način. Kako postaju čvrste, gustoća se smanjuje. Germanij još uvijek posjeduje takva svojstva. Oni su iznimke zbog svojih svojstava.

Ostali čimbenici

Gustoća zraka igra veliku ulogu u životu cijelog života na planeti, iako malo ljudi razmišlja o toj pojavi. Zašto ptice lebde u zraku, lete avionima, a neki objekti padnu na tlo i ne zadržavaju se u prostoru? Osim toga, u to je uključena i gustoća zraka. Međutim, ovaj spoj ima druga svojstva. Dakle, kada govore o vremenskim uvjetima, koriste definiciju kao što je vlažnost zraka Ako je suha, onda je teže osobi da diše i kreće, bilo koje stvorenje doživljava nelagodu. Čim se pojavi čak i malo vlage, ti osjećaji nestaju. Ali sve ovisi o činjenici da suhi zrak ima veću gustoću, a sudeći prema omjeru i masi. Sve je to proučavano u školskim godinama na satovima fizike.

Newtonova istraživanja

Ako razmislite o tome, onda se gore navedeni fenomeni mogu činiti nerazumljivim. Uostalom, kako suhi zrak može biti teži od onog koji je zasićen vlagom? Naime, voda u plinovitom stanju. No ovaj je paradoks već dugo dokazan od strane znanstvenika, a to su potvrdila i mnoga istraživanja. Prvi koji je počeo govoriti o tome bio je Isaac Newton. Sve svoje misli i argumente napisao je u knjizi "Optika". Znanstvenik je rekao da je gustoća vlažnog zraka niža od gustoće suhog zraka. Godine 1717. ova knjiga je objavljena u Londonu. No, nažalost, hipoteze poznatog znanstvenika nisu uzele u obzir, "Optika" nije imala mnogo uspjeha.

Iskustvo Avogadra

Amadeo Avogardo to je dokazao u jednakim količinama idealnih plinova broj molekula bit će isti bez obzira na temperaturne promjene. Kasnije je ta veličina molekula nazvana Avogadrovom konstantom. I sama hipoteza - zakon koji je također dodijelio ime znanstvenika. Često se daje primjer koji pokazuje kako gustoća zraka ovisi o temperaturi i drugim čimbenicima. Dajemo nekoliko pokazatelja. Čisti zrak obično ima oko 78% molekula dušika (atomska masa - 28). Preostalih 21% je kisik. Njegova atomska masa je 32. Drugi postotak se smatra beznačajnim, jer pripada različitim plinovima koji također pripadaju sastav zraka. Molekule plina same mogu ići izvan granica spremnika u kojem se nalaze. Pokušao je Avogadro: dodao je molekule vode apsolutno suhom zraku. To je pokazalo da je postalo manje gusto. I sve zbog činjenice da su dušik i vodik teži od H ₂ O, koji su izmijenili određeni broj atoma. Tako je nađeno da je gustoća suhog zraka veća od gustoće vode zasićene. A to znači da je sve što je Avogadro tvrdio istina. Iako mnogo više ne ovisi o vlazi, nego o temperaturi, na primjer. Jednako je važan i pritisak.

Kako odrediti gustoću zraka

Izravna mjerenja nisu moguća. Za izračune postoje određene formule za dobivanje željenog pokazatelja. Postoje dvije vrste gustoća: težina i masa. Uglavnom koriste potonje.

1. Slovo g označava gustoću zraka zraka (to je težina po kubičnom metru). Mjeri se odnosom težine spoja (koja se mjeri u kgf) na njegov volumen (m3).

2. Zbog mnogih nijansi pokazatelja može varirati. Utječe na ovu rotaciju Zemlje, geografsku širinu, silu inercije. Na primjer, na ekvatoru, težina će biti 5% manja u usporedbi s polovima. Mjeren je ako je tlak 769 mm Hg. St, a temperatura će biti +15, tada će jedan kubični metar imati gustoću mase od oko 1.225 kgf.

3. U formulama korištene su različite oznake. Slovo p označava masenu gustoću zraka - to je masa po kubičnom metru zraka. Poznato je da se ne mijenja od vanjskih čimbenika, uvijek je jednako jednom pokazatelju. Jedinična masa gustoće je masa iridinske platinske mase pohranjene u Međunarodnoj komori težina i mjera u Parizu. Ako govorimo o formuli, tada je ta gustoća jednaka omjeru mase i gustoće zraka.

4. Kada dođe do nekih promjena (temperatura ili tlak zraka), sama se gustoća također mijenja. Uz različite brzine, gustoća mase zraka se izračunava pomoću formule: p = 0,0473 x V / T. Ovdje B je barometarski tlak, izmjeren u mm Hg. Čl., T - temperatura zraka izmjerena u kelvinima.

5. Ako se tlak poveća, a temperatura, naprotiv, smanji, gustoća zraka će se povećati. Na temelju te izjave možemo zaključiti da će ona biti najveća u zimskim mrazima. Što je veći prostor u prostoru, to će se gustoća smanjivati, jer tlak postaje sve manji.

zaključak

Dakle, sudeći prema svim gornjim primjerima, gustoća zraka je prilično nepostojan pokazatelj. Uostalom, mnogi faktori utječu na njegovo smanjenje ili povećanje. Da biste ga ispravno izmjerili, morate ih uzeti u obzir. Sve promjene u prirodi imaju aktivan utjecaj na pokazatelj. Uostalom, zrak mijenja svojstva u vlažnom vremenu ili suhom, u hladnim ili vrućim ljetnim danima, s promjenom tlaka. To su više puta dokazali ugledni znanstvenici.