ما الذي يحدد كثافة الهواء؟

تعريف الهواء

الهواء كما تحدثنا في المقدمة هو غازات مندمجة بتركيزات بعضها ثابت والبعض الآخر متغير حسب مكانها وزمانها ، أكثر من الاندماج ، يتم تخفيف الغازات بدرجة أكبر وخاصة الهيليوم والهيدروجين. . ، والتي تتوفر فوق هذا المستوى.

تركيزات الغازات في الهواء

• يبلغ تركيز النيتروجين N2 في الهواء حوالي 78.08٪.
• تركيز O2 في الهواء حوالي 20.94٪.
• تركيز الأرجون في الهواء حوالي 0.934٪.
• تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء حوالي 0.0314٪.
• تركيز ني في الهواء حوالي 0.001818٪.
• يبلغ تركيز الميثان في الهواء حوالي 0.0002٪.
• تركيز الهيليوم في الهواء حوالي 0.000524٪.
• تركيز KR في الهواء حوالي 0.000114٪.
• تركيز الهيدروجين H2 في الهواء حوالي 0.00005٪.
• تركيز الزينون Xe في الهواء حوالي 0.0000087٪.
• تركيز NO2 في الهواء حوالي 0.000002٪.
• تركيز اليود I2 في الهواء حوالي 0.000001٪.
• تركيز أول أكسيد الكربون CO في الهواء صغير جدًا.
• تركيز الأمونيا NH3 في الهواء بسيط للغاية.

ومن أبرز الغازات الموجودة في الهواء ولكن بتركيزات متغيرة وليست ثابتة ما يلي:

• تتراوح نسبة بخار الماء في الهواء من صفر إلى 7٪.
• تتراوح نسبة ثاني أكسيد الكربون CO2 في الهواء بين 0.01 و 0.1٪ ، ويقدر المتوسط ​​بـ 0.032٪.
• تتراوح نسبة الأوزون O3 في الهواء من صفر إلى 0.01٪.
• تتراوح نسبة ثاني أكسيد الكبريت SO2 في الهواء من صفر إلى 0.0001٪.
• تتراوح نسبة ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) في الهواء من صفر إلى 0.000002٪.

أهمية الهواء

يعد الهواء أحد العوامل التي تساعد على استقرار الحياة على الأرض ، حيث يعمل كطبقة عازلة تحمي سطح الأرض من أشعة الشمس الحارقة ودرجات الحرارة المرتفعة ، ويحميها الغلاف الجوي من الأضرار المصاحبة للأشعة فوق البنفسجية وضوء الموجات القصيرة التي يمكن أن تسبب ضرر كبير للأحماض النووية للكائنات الحية.

بدون وجود الهواء تصبح درجة الحرارة مرتفعة جدًا أثناء النهار ويكون الجو باردًا جدًا في الليل ، كما أنه من ضروريات الحياة لاحتوائه على الأكسجين الغازي اللازم لتنفس الكائنات الحية المختلفة. الكائنات الحية مثل الإنسان والحيوان ، وتعمل أيضًا كوسيط ينقل مواد كيميائية مختلفة مثل الماء الذي يكون على شكل مطر وثلج ودخان وما إلى ذلك ، وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأكسجين ، والتي تلعب دورًا في الزراعة ونمو النبات ، والجدير بالذكر أن هناك ما يعرف بالدورات البيوجيوكيميائية التي تحدث بين كتلة اليابسة والمحيطات والهواء ، وهي نظام بيئي للأرض.

طبقات الهواء

يتكون الهواء من طبقات متعددة تتغير مع الارتفاع فوق سطح الكرة الأرضية ، ويتم تمثيل هذه الطبقات في النقاط التالية:

• الطبقة الدوارة

يُعرف باللغة الإنجليزية باسم التروبوسفير ، ويمتد من سطح الكرة الأرضية ويرتفع بطول سبعة كيلومترات عند القطبين ، ويبلغ طوله سبعة عشر كيلومترًا عند خط الاستواء. يحتوي على غازات لـ 9/10 من إجمالي الغازات الموجودة في الغلاف الجوي ، ومن خلالها تتشكل ظواهر مناخية مختلفة ودرجة حرارة يومية.

• الستراتوسفير

هي الطبقة الوسطى من طبقات الهواء ، والمعروفة باللغة الإنجليزية باسم الستراتوسفير ، والتي يتراوح طولها من سبعة كيلومترات إلى سبعة عشر إلى خمسين كيلومترًا ، وتحتوي على طبقة الأوزون التي تحمي الأرض وتلك الموجودة عليها من حرارة الشمس الضارة.

• الطبقة الوسطى احيط

وهي طبقة الهواء المعروفة بالإنجليزية باسم Mesosphere ، ويتراوح طولها من خمسين كيلومترًا إلى ثمانين أو خمسة وثمانين كيلومترًا.

• طبقة مشكلة بالحرارة

إنها طبقة الهواء المعروفة بالإنجليزية باسم Thermosphere والتي تتراوح من ثمانين كيلومترًا أو خمسة وثمانين كيلومترًا إلى ستمائة وأربعين كيلومترًا.

• الطبقة القرنية

هي طبقة الهواء المعروفة بالإنجليزية بـ Ionosphere ، والتي تتواجد في الطبقة الكروية الحرارية ، وتتميز غازاتها التي يتكون منها الغلاف الجوي بالتأين نتيجة التعرض للشمس وأشعتها ، والتي بدورها تعكس موجات الراديو. كمرآة ، مما يجعل الاتصالات اللاسلكية متاحة عليها.

• الطبقة الخارجية القرنية

إنها طبقة الهواء المعروفة باللغة الإنجليزية باسم exosphere ، والتي تأتي بعد الطبقة الشاردة الكروية ، وتمتد على طول الطريق إلى الأعلى حتى تختلط بالفراغ في الفضاء.

خصائص الهواء

هناك العديد من الخصائص التي تميز الهواء ، ومن أبرزها ما يلي:

• الهواء ليس له لون أو طعم أو رائحة.
• الهواء ليس له شكل أو شكل محدد ، يتم تحديد شكله من خلال الحاوية التي تحتوي عليه.
• الهواء قابل للتمدد والانضغاط ، لذلك عندما يتم حصره بواسطة مكبس ونضغط عليه ، يزداد ضغط الهواء ويقل حجمه ، وعندما نقوم بسحب المكبس ، ينخفض ​​ضغط الهواء ويزداد الحجم.
• الهواء له كتلة الكرة المملوءة بالهواء لها كتلة أكبر من الكرة الفارغة ، مما يشير إلى كتلة الهواء.
• يمكن أن ينتشر الهواء عندما نضع بالونًا فارغًا لا يحتوي على هواء في فتحة منطاد مملوء بالهواء ، ينتقل هذا الهواء من الممتلئ إلى الفارغ.
• يمكن أن يتوسع الهواء تعمل الحرارة على تمدد الهواء ، ويتقلص الهواء عند تعرضه لقليل من الحرارة والبرودة ، ويمكن تأكيد ذلك بإجراء تجربة تغطي عبوة بالبالون ، ووضعها في وعاء مملوء بالماء ، ثم نقوم بتسخينه ؛ سوف نلاحظ أن البالون قابل للتضخم ، حيث أن ارتفاع درجة حرارة الدلو وزيادته يتسببان في ارتفاع الهواء لأعلى ثم ينتفخ البالون.
• الهواء لا يوصل الكهرباء.

الخصائص الفيزيائية للهواء.

هناك العديد من الخصائص الفيزيائية للهواء والتي تتمثل في النقاط التالية:

• كتلة وحجم الهواء.
• كثافته 1،229 كجم / م 3.
• حجمها النوعي هو 0.814 م 3 / كجم.
• ضغطها الجوي 101.3 كيلو نيوتن / م 2.
• تصل درجة حرارته إلى خمس عشرة درجة مئوية.
• لزوجته 1.73 * 10ᶺ-15 N- عند مستوى سطح البحر / م 2.

قد يثير اهتمامك:

ما الذي يحدد كثافة الهواء؟

• ارتفاع

تنخفض كثافة الهواء عندما يكون فوق سطح الأرض أو سطح البحر ، والعكس بالعكس تزداد عندما يكون أقرب إلى اليابسة.

• الضغط الجوي

يحدد الضغط الجوي كثافة الهواء وتغيره.

• درجة الحرارة والرطوبة

تعتبر درجة الحرارة والرطوبة من أهم العوامل التي تؤثر على كثافة الهواء.