Воздух.

Воздух.

• Воздух. Сами того не замечая, мы живем на дне огромного Эоздушного моря. Смесь газов, образующих атмосферу, нужна нам прежде всего. Человек может прожить несколько недель без пищи и несколько дней без воды, но без воздуха он не может прожить и нескольких минут.

• Огромная, но малоиспользуемая энергия таится в воздухе: неравномерный нагрев воздуха происходит в результате неравномерного поглощения солнечного света в разных частях земной поверхности, и в результате ветер генерирует миллиарды киловатт-часов в год!-3 Состав воздуха сложен.

Его основные компоненты можно разделить на 3 группы: постоянные, переменные и случайные. 1. второй-кислород (около 21% по объему), азот (около 78%) и так называемый инертный газ (около 1%).Содержание этих компонентов практически не зависит от места отбора проб сухого воздуха земной поверхности. 2-я группа включает углекислый газ (0,02-0,04%) и водяной пар (до 3%).

Содержание случайных компонентов зависит от условий региона: значительное количество сернистого газа часто смешивается с воздухом вблизи металлургических заводов, в местах распада органических остатков, аммиака, etc.

In помимо различных газов, воздух всегда содержит некоторое количество пыли. .4 * » 7 Людмила Фирмаль

Воздух над землей давит на нее с силой более 1 кг на 1 квадратный сантиметр поверхности. Это значение легко вычислить, поскольку известно, что нормальное атмосферное давление уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм (плотность 13,6 г / см3).Общее давление атмосферы может быть разбито на давление отдельных составляющих gases.

In в данном случае они говорят о своем частичном (парциальном) давлении. Например, от общей величины 760 мм рт. ст. Кислород занимает 760-21/100 = 160 мм рт. Искусство. Вся жизнь на поверхности Земли развивалась под атмосферным давлением, так что глубоководные рыбы не замечали огромного давления * При измерениях высокого давления в качестве единицы измерения обычно используется атмосферный воздух.

Различают физическую (атм) атмосферу и техническую (Вт) атмосферу. Первый соответствует давлению 700 мм рт. ст. [Или 101325 f / — ig, или 1.01326 b ar, или 1.01325-105 па (Паскаль)], 2-й-1 кг / см7.Переход между ними составляет 1 атм = » 1.033 atm. It дается в соотношении с максимальной глубиной океана (11 км), давление превышает 1000 атм.

Изменения среднего давления воздуха, связанные с высотой над уровнем моря, можно увидеть из следующих данных: Высота полета, км……Примерно 1 2 3 4 5 10 20 50100 Давление, мм РГ. Ст. 760 673 694 624 461 406 210 42.0 0.76 0.0006 Соотношение между отдельными составными частями воздуха в нижних слоях атмосферы почти не изменяется по высоте.

Четырнадцать Из опыта, если мы знаем массу 1 литра воздуха (1.293 г) в нормальных условиях, мы можем вычислить молекулярную массу воздуха, когда воздух является отдельным газом. Обычно грамм молекул газов занимает объем 22,4 л, поэтому средняя молекулярная масса воздуха составляет 22,4 * 1,293 29.Это число-29.Пожалуйста, запомните.

Плотность газа относительно воздуха легко вычислить. Образцы. Рассчитайте плотность хлора относительно воздуха. Молекулярная формула хлора C1|, молекулярный вес 35.5-2-71.As слова закона Авогадро показывают. Поскольку этот газ во много раз тяжелее (легче) воздуха, его молекулярная масса больше (меньше), чем средняя молекулярная масса воздуха. Результат. Плотность хлора по отношению к воздуху составляет 71: 29 =-2.45, то есть хлор весит примерно в 2,5 раза больше, чем воздух.

Подобные расчеты можно наблюдать и на практике. Когда он достаточно остынет, воздух перейдет в жидкое состояние. Жидкий воздух может храниться довольно длительное время в двухстенном контейнере из пространства, где воздух откачивается для уменьшения теплопередачи(рис. I-1).Такие емкости используются, например, в термосах.

Температура жидкого воздуха для свободного испарения в нормальных условиях составляет около −190°C. Азот легче испаряется, чем кислород, поэтому его состав нестабилен. При удалении азота цвет жидкого воздуха изменяется от голубоватого до бледно-голубого (цвет жидкого кислорода) 1 ^ 21 При температуре жидкого воздуха свойства многих веществ резко меняются. Например, при нормальных условиях желтый цвет превращается в серу.

Жидкости и газы, такие как спирт и углекислый газ, затвердевают при контакте с жидким воздухом. После быть выдержанным в жидкостном воздухе, плита руководства испускает прозрачное кольцо металла на ударе, и резина очень хрупка, делающ ее черепки ЕТК. при ударе. «Химические реакции при температуре жидкого воздуха обычно значительно замедляются», — сказал он.

Однако из-за высокой концентрации в нем кислорода (концентрация называется количеством вещества»единица объема или массы») горючие вещества, смешанные с жидким воздухом, сжигают гораздо больше энергии, чем в обычных условиях. Например, вата, смоченная жидким воздухом, сгорает со вспышкой, как бездымный порошок. Это является основой для использования жидкого воздуха для взрывных работ в горнодобывающей промышленности, где используются патроны с пропитанными топливом материалами.

Такие взрывчатые вещества (то есть оксидные биты) по мощности взрыва несколько уступали динамиту, а до этого имели преимущество в дешевом и безопасном обращении. Жидкие кислородные Окси-землетрясения еще более эффективны. Фигура им. Контейнеры для жидкого воздуха. Добавь 1) общая масса атмосферы составляет 5,2 * I0 ’5 г, то есть менее 100 тысячных долей 1% от общей массы Земли (6,0-10″ т), но даже тогда каждый человек занимает более 150 тыс.

• Около 90%массы атмосферы содержится в слое до 16 км, а более 100 км — это всего лишь 100 тысячных долей 1. 2) в древности воздух считался индивидуальной субстанцией. Согласно учению греческого философа анакушимея, воздух был началом всего сущего, которое впоследствии стало рассматриваться как один из основных элементов природы.

Тот факт, что в воздухе есть масса, был уже известен Аристотелю Ученые герои Александрии (62-150 гг. н. э.) писали о воздухе: «для большинства людей корабли, появляющиеся в небе, на самом деле не пусты, а наполнены воздухом. По словам студентов-физиков, воздух состоит из мелких и легких частиц, которые практически невидимы… Когда он движется, он становится ветром(поскольку ветер-это ничто иное, 1.Как воздух в движении).

Поэтому следует признать, что воздух-это вещество. Людмила Фирмаль

Первые признаки сложности состава воздуха отчетливо содержатся в работах древнекитайских химиков. Среди европейцев такое мнение впервые высказал Леонардо да Винчи (конец XV в.). оно было подтверждено опытными специалистами и стало общепринятым только к концу XVIII века. 3) сила ветра измеряется специальным прибором (анемометром направления ветра) и обычно оценивается по 12-балльной шкале. Спокойный ветер (1) только отвлекает дым из трубы, сильный (6) раскачивает верхушки деревьев, а ураган (12) наносит большой урон. 

4) в дополнение к газам, описанным в тексте, воздух всегда содержит Озон, водород, метан, аммиак, оксиды азота и монооксид углерода в небольших (то есть в незначительных количествах) количествах. С совершенствованием методов газоанализа количество таких практически незаметных компонентов воздуха постепенно увеличивается. 

5) пыль в атмосфере содержит частицы диаметром 10-7-10 ′ 2 см(мельчайшие частицы не оседают даже в неподвижном воздухе). помимо частиц пыли, которые встречаются на поверхности самой Земли (частицы почвы, дыма, пыльцы растений и др.), частицы вулканической и космической пыли также important. It считается, что около 500 миллионов космических канюль оседают на Земле каждый год.

Земная поверхность составляет 5 миллиардов 1000 миллионов КМГ, так что это всего лишь 1-100 граммов на 1 квадратный метр. 6) абсолютная пыль воздуха меняет значительно от места к place. As как видно из приведенных ниже приблизительных данных, относительное содержание пыли в нем быстро уменьшается с высотой.

Высота полета, км… ….. 0.1 I 2 3 4 5 6 Количество частиц пыли I и s * 3… 43 000 C 000 700200100 S0 20 Обычно 1 кубический сантиметр воздуха в помещении содержит миллионы частиц пыли. Общая пыль в воздухе, кажется, будет increasing. So в 1957-1967 годах мы обнаружили, что атмосферная мутность на Тихом океане увеличилась на 30%.Количество пыли, которая падает на большой город составляет enormous.

It было подсчитано, что до 1 мг новой свинины выпускается каждый месяц, до 17 граммов пыли, а в Токио она выпускается 2 раза. Воздух в 1 кубическом сантиметре мегаполиса содержит тысячи микроорганизмов. 7) освобождение от пыли является первым этапом так называемого acquisition.

In помимо кондиционера, помимо чистоты, он характеризуется постоянной температурой и влажностью. Кондиционирование воздуха важно для некоторых отраслей промышленности, художественных галерей, музеев и т. д. в)давление, оказываемое атмосферным давлением на живой организм, гораздо важнее, чем кажется на первый взгляд glance.

So, общая поверхность человека Вес в среднем составляет около 2 миллионов сантиметров. Это означает, что человек испытывает постоянную нагрузку около 20 тонн, не замечая этого. 9) атмосферный слой, непосредственно примыкающий к поверхности Земли, характеризуется довольно регулярным изменением температуры-последняя уменьшается примерно на 1 градус каждые 1 км высоты.

Этот слой-тропосфера-простирается на высоту около 18 км на экваторе и 7 км на полюсах. Существует известная разность потенциалов между ней и Землей(напряженность поля вблизи поверхности Земли составляет порядка Вт / см), тропосфера заряжена положительно, а поверхность Земли отрицательно.

Главное значение поддержания такой разности потенциалов заключается в постоянном проникновении в атмосферу большого количества малых морей кпслек, которые, по-видимому, срываются ветром с вершин волей моря и приобретают значительный положительный заряд. 

10) принято делить верхние слои атмосферы на стратосферу (до 40 км), мезосферу (40-80 км), термосферу (80-800 км) и экзосферу (более 800 км).Границы между этими слоями не ясны^ 11-2.Главная особенность высотной атмосферы.11-3.Изменение плотности Атмосферная высота (атомы / см*).

Она незначительно отличается в зависимости от широты местности, времени года и общего состояния атмосферы. Верхняя граница того или иного слоя называется соответствующей «паузой«.Например, граница между тропосферой и стратосферой называется tropopause. At на высоте порядка нескольких тысяч километров экзосфера постепенно превращается в межпланетные газы.

В дополнение к общей классификации вышеуказанных атмосферных слоев, некоторые из них используют другие names. So, слой высотой 30-80 км, химическая реакция которого протекает в основном под воздействием солнечного света, также можно назвать Хемосферой, слой которой превышает 80 km.

It характеризуется большим относительным содержанием заряженных частиц. — Ионосфера. Под «верхней атмосферой» в разных случаях мы будем понимать слои атмосферы, начиная с разных высот. 11) основной химический состав атмосферы, вплоть до 1000 км, остается азотно-кислородным.

Характер изменений температуры и давления в высотной атмосфере показан на рис. RNS. II-2.In в отличие от монотонно убывающей d Делеину, температурная кривая минимальна на высоте около 20 км. Максимум составит около 50 км, новый минимум-в месополе. Затем температура начинает снижаться rise.

As как видно из рисунка 11-3, плотность атмосферы на больших высотах постепенно уменьшается. 12) Интересно отметить, что общие особенности высотного изменения температуры были предсказаны Аристотелем. Он делит атмосферу на 3 слоя, из которых примыкающий к Земле слой пригоден для жизни, Следующий очень холодный, а верхний, наоборот, очень горячий.

13) Согласно теории молекулярной динамики, температура газа определяется средней энергией движения составляющих его частиц. «Понятно, что жара во время тренировок имеет достаточно оснований. А так как вы не можете выполнять упражнение без проблем, то необходимо, чтобы достаточная основа для тепла лежала в каком-то материнском упражнении.

«В 1745 году М. В. Ломоносов писал. Связь между температурой и средней энергией частиц、 МВ * 3, _ ш МВ1 — г л /или 2 2……… Три〜 Где T-абсолютная температура. t-средняя масса детали. И—их средняя скорость. *- Постоянная величина (I. 38 * U», в эрг / град). как видно из приведенной выше формулы, температура прямо пропорциональна мощности 2 скорости.

Удаляясь от Земли, средняя скорость частиц возрастает, достигая величины, соответствующей температуре межпланетного газа в тысячу градусов. Но это не значит, что такая температура обозначается термометром, отмеченным в межпланетном пространстве space.

In дело в том, что термометр (который на самом деле дает интересную оценку) не регистрирует кинетическую энергию отдельных частиц, а записывает общую энергию, передаваемую ему ударом окружающих частиц. Такие удары в единицу времени увеличивают количество молекул в едином объеме газа.

Каждый кубический сантиметр воздуха земной поверхности содержит 2,7-U ’ * молекул. Вакуум («пустота»), который обычно достигается в лаборатории, где столкновения между молекулами уже относительно редки, соответствует давлению около 1000/1 ртутного столба. Пожалуйста, см. т. е. РНС. ！В4.При таком вакууме в каждом кубическом сантиметре разбавленного газа остается около 3000 миллиардов частиц.

Даже с использованием самых современных методов новейших технологий, вакуум не может быть достигнут только с менее чем 1 1000 частиц, оставшихся в Газе 1000 кубических сантиметров. С другой стороны, межпланетное пространство в кубических сантиметрах содержит всего несколько десятков частиц, но межзвездное пространство гораздо меньше.

Поэтому «межзвездное пространство очень холодное и очень горячее»(Эддингтон). 14) фактическая температура объекта, находящегося в межпланетном пространстве, соответствует средней энергии движения его собственных частиц. Это в значительной степени определяется поглощением излучения и излучением этого тела.

Например, сторона, обращенная к Солнцу Луны(Экваториальная сторона), нагревается до+ 120°C, а другая сторона охлаждается до −150 ° C. Некоторые поверхности (особенно зеркальные) сильно мешают обмену лучистой энергией, в то время как другие(особенно грубые черные) значительно облегчают этот обмен.

Это позволяет контролировать его температуру, изменяя характер поверхности тела в межпланетном пространстве, направленном от солнца и солнца. 15) до 19-го века проблема сжижения KH не возникала, потому что считалось, что газ был обусловлен самой его природой.

Только в 19 веке, когда в 20-е годы было оказано значительное давление, удалось получить хлор, аммиак, углекислый газ и многие другие вещества с»газообразными свойствами»в жидком состоянии. Но там все еще было РНС. 11-4.Основные особенности вакуума.

Многие, особенно главный воздушный газ-кислород и азот, который, несмотря на все усилия, не был сжижен. Они передали идеи, которые когда-то были общими, и стали рассматривать их с постоянным «газом». Впервые в 1877 году кислород-1 из этих»постоянных» газов-удалось получить в жидком состоянии. Затем все остальное сжижается. 

16) почему первоначальные попытки сжижения газа не увенчались успехом, ведь суть различия между газовым состоянием и жидким состоянием вещества была до сих пор неясна. Теперь мы знаем, что в обоих случаях происходит взаимное притяжение молекул и взаимное отталкивание их.

Жидкое состояние вещества характеризуется 1-м газообразным, 2-м газообразным. Взаимное притяжение молекул практически не зависит от температуры. Наоборот, взаимное отталкивание вследствие взаимного воздействия очень сильно зависит от температуры, так как их величины определяют скорость движения молекулы и ее кинетическую энергию.

В жидком состоянии газ может быть перегружен только в том случае, если усадка превалирует над отталкиванием или, по крайней мере, становится равной ему. Температура, при которой отталкивание уравновешивается сжатием, называется критической, при которой нет разницы между жидкостью и ее паром.

Наличие такой температуры может привести к образованию шлаков. I. Он был впервые создан Менделеевым (I8CI). Критическая температура зависит от вещества. Например, для хлора I-воздух верхнего и мелового периодов* j +144 4 * равен. Поэтому, применяя достаточное давление, воздух не может быть отправлен по почте.

Хлор можно перевести в жидкое состояние,、» V Y Схема Схема американского рта.」 Без охлаждения. Важная температура ковки для получения жидкого воздуха*, наоборот, основной воздушный газ очень высок Низкий уровень: −118 ° кислорода и −147°азота.

Таким образом, воздух может быть преобразован в жидкое состояние только при охлаждении ниже заданной температуры. Ранние исследователи, с другой стороны, пытались получить жидкий воздух, применяя высокое давление, не беспокоясь о правильном охлаждении. 

17) самым простым экспериментальным определением критической температуры жидкости является: небольшое количество исследуемого вещества запечатывают в толстое стекло tube. At на границе раздела между жидкостью и ее паром образуется Менск. Когда трубка постепенно нагревается, давление в ней постоянно увеличивается, поэтому вся жидкость испаряется, и Менск хорошо виден.

Ближе к критической температуре она становится все больше flat. It в конце концов исчезает. Температура, при которой исчезает мениск (то есть граница раздела между двумя фазами), является критической температурой исследуемого материала. 18) принципиальная схема оборудования для приема жидкого воздуха приведена в РНС. 11-5.

Воздух, в котором предварительно удаляются пыль, влага и углекислый газ, сжимается в компрессоре (£) до 200-250 Гигас(при этом он охлаждается оду), через него проходит первый теплообменник (а) и делится на 2 потока. Большинство из них-детандеры (D.-Это поршневая машина, которая работает путем накачивания воздуха.

Последний сильно охлаждают в детандере, а затем промывают оба теплообменника. После охлаждения сжатый воздух течет к нему, оставьте оборудование. Другой поток сжатого воздуха, охлажденный далее на 2-м теплообменном узле (B), направляется через клапан (fl) в расширительную камеру ( / » ), после чего он выходит из оборудования вместе с воздухом из расширителя.

Вскоре наступает момент, чтобы достичь расширения chamber. It получается непрерывно при температуре сжижения воздуха, а также в жидком состоянии. 1938 г. П. Л. Капица разработал способ получения жидкого воздуха под вязким давлением. Основная особенность этого способа заключается в том, что он заменил поршневой механизм компрессора и расширителя на турбинный механизм.

19) композиционная зависимость температуры кипения жидкого воздуха показана на рисунке. II-6 (несколько упрощенная форма-за исключением инертного газа). как видно из диаграммы, состав жидкости и пара, соответствующий суточной температуре, составляет different. In в жидкостях преобладает кислород, а в парах-азот.

Например、 Диаграмма II-7.Рабочая схема » пластинчатая сепарационная колонна. Иллюстрация Il b. температура кипения и состав жидкого воздуха. — Жидкость J90 cc содержит около 60% кислорода, пар-только 30%.Это связано с тем, что при испарении воздуха жидкость становится богатой кислородом, а температура ее кипения постепенно повышается increases.

At при этом увеличивается плотность жидкого воздуха (около 0,94 г / см3 в обычном составе). Затвердетая структура также зависит Став. Самое низкое значение содержания кислорода составляет 78% (-223 СС).

20) разделение жидкостей с точками кипения, близкими друг к другу, обычно производится в разделительной колонне. Основная цель таких колонн заключается в создании восходящего потока пара (P) и нисходящего потока жидкости (G) (рис. II-7).

С помощью специального устройства («пластины») для обоих потоков обеспечивается ближайшее контактное состояние, что приводит к постоянному обмену molecules. In в этом случае для веществ с низкой температурой кипения (например, азот) молекулы чаще попадают в поток пара, а для веществ с высокой температурой кипения (например, кислород)-в поток жидкости.

Колонна работает непрерывно, и когда Csatyi-J более полно отделен,»eeBUK оба вещества, плиты будет больше». 11-8.Общая схема колонны рис ’ Нью-Йорк. Разделение воздуха. 21) сжатый воздух хранится в стальном баллоне «Ах. Он рассчитан на давление 150 Ат. Согласно техническим требованиям, введенным в СССР, баллон этн должен быть черного цвета с белой буквой «сжатый воздух».

Смотрите также:

Предмет химия

Атомные веса	Инертные газы
Химические формулы и уравнения	Кислород