Czym jest gęstość? Jakie czynniki na to wpływają? Gęstość powietrza: opis

Jeśli podzielimy masę ciała na objętość lub obszar, który zajmuje, uzyskujemy gęstość ciała (powierzchni). Niektóre substancje składają się z kilku składników. Każdy z nich ma swoją gęstość. Podczas obliczania ich suma jest używana. Uzyskany wynik jest gęstością całej substancji (związku). Ten wskaźnik można określić dla różnych ciał. W wielu przypadkach to gęstość jest decydującym parametrem w obliczeniach, wydajności pracy i innych ważnych okolicznościach. W dalszej części artykułu rozważamy ogólne znaczenie tej koncepcji. Dowiedz się, jaka jest gęstość powietrza. Rozważ także wpływ niektórych czynników na wskaźnik.

Rodzaje gęstości

Istnieją różne ciała. Tak jak istnieją różne stany materii. Są na przykład ciecze i gazy. Są luźne i porowate ciała. Dla nich istnieją takie gęstości: prawdziwe (nie uwzględniają rozważania pustek), konkretne (stosunek masy całej substancji do objętości, którą zajmuje). Istnieje współczynnik porowatości (część objętości pustek występujących w całej objętości). Poprzez ten współczynnik uzyskuje się prawdziwą gęstość.

Zależność temperatury

Ile czynników może zmienić gęstość? Rozważ główne zewnętrzne zjawiska, które mogą mieć taką zdolność. Gęstość zwiększa się, gdy temperatura spada. Chociaż niektóre substancje są wyjątkami. Należą do nich na przykład woda, żeliwo i brąz. W tym przypadku zmiany są różne. Woda ma najwyższą gęstość, gdy ciecz osiąga 4 stopnie Celsjusza, a jeśli temperatura wzrasta lub spada, zmniejsza się.

Znaczenie stanu agregacji

Zagregowany stan organizmu determinuje wiele jego cech. Tak więc, na przykład, ciecze mają jedną właściwość, gazy - inne. Różnica występuje w postaci interakcje ciała ze sobą. Zdarza się również, że zmienia się stan agregacji. W tym przypadku gęstość zmienia się na różne sposoby. Jeśli stan przechodzi z gazu w ciecz, wtedy rośnie. Woda i krzem na przykład zachowują się w szczególny sposób. Gdy stają się one stałe, gęstość maleje. German nadal posiada takie właściwości. Są to wyjątki ze względu na ich właściwości.

Inne czynniki

Gęstość powietrza odgrywa dużą rolę w życiu całego życia na planecie, chociaż niewiele osób myśli o tym zjawisku. Dlaczego ptaki wzbijają się w powietrze, latają samolotami, a jakiś obiekt spada na ziemię i nie zatrzymuje się w przestrzeni? Ponadto w grę wchodzi również gęstość powietrza. Jednak ten związek ma inne właściwości. Kiedy mówią o warunkach pogodowych, używają definicji takiej jak wilgotność powietrza Jeśli jest sucha, trudniej oddychać i poruszać się, każde stworzenie odczuwa dyskomfort. Jak tylko pojawi się trochę wilgoci, uczucia te znikają. Wszystko zależy jednak od faktu, że suche powietrze ma większą gęstość, a sądząc po stosunku i masie. Wszystko to było badane w latach szkolnych na lekcjach fizyki.

Badania Newtona

Jeśli się nad tym zastanowisz, to takie zjawiska wymienione powyżej mogą wydawać się niezrozumiałe. W końcu, jak suche powietrze może być cięższe od tego, które jest nasycone wilgocią? Mianowicie woda w stanie gazowym. Ale ten paradoks od dawna jest udowodniony przez naukowców i potwierdził to również wiele badań. Pierwszy, który zaczął o tym mówić, był Isaac Newton. Napisał wszystkie swoje myśli i argumenty w książce "Optyka". Naukowiec powiedział, że gęstość wilgotnego powietrza jest niższa niż gęstość suchego powietrza. W 1717 roku ta książka została wydana w Londynie. Ale, niestety, hipotezy słynnego naukowca nie wzięły pod uwagę, "Optyka" nie odniosła dużego sukcesu.

Avogadro Experience

Amadeo Avogardo udowodnił, że w równych objętościach idealne gazy liczba cząsteczek będzie taka sama niezależnie od zmian temperatury. Później ten rozmiar cząsteczek nazywano stałą Avogadra. I sama hipoteza - prawo, które również nadawało imię naukowca. Często podaje się przykład pokazujący, w jaki sposób gęstość powietrza zależy od temperatury i innych czynników. Podajemy kilka wskaźników. Zazwyczaj czyste powietrze zawiera około 78% cząsteczek azotu (ciężar atomowy - 28). Pozostałe 21% to tlen. Jego ciężar atomowy wynosi 32. Kolejny procent uważany jest za nieistotny, ponieważ należy do różnych gazów, do których również należy skład powietrza. Cząsteczki samego gazu mogą przekroczyć granice zbiornika, w którym się znajdują. To był Avogadro, który przeprowadził eksperyment: dodał cząsteczki wody do absolutnie suchego powietrza. To pokazało, że stało się mniej gęste. A wszystko z powodu faktu, że azot i wodór są cięższe niż H ₂ O, które wypierają pewną liczbę atomów. Stwierdzono zatem, że gęstość suchego powietrza jest większa niż gęstość nasyconej wody. A to oznacza, że ​​wszystko, o co argumentował Avogadro, jest prawdziwe. Chociaż wiele zależy już nie od wilgoci, ale od temperatury, na przykład. Równie ważna jest presja.

Jak określić gęstość powietrza

Bezpośrednie pomiary nie są możliwe. W przypadku obliczeń istnieją określone formuły pozwalające uzyskać pożądany wskaźnik. Istnieją 2 rodzaje gęstości: masa i masa. W większości korzystaj z tego ostatniego.

1. Litera g oznacza gęstość masy powietrza (jest to masa na metr sześcienny). Mierzy się ją stosunkiem masy związku (mierzonej w kgf) do jego objętości (m ^₃ ).

2 Ze względu na wiele niuansów wskaźników mogą się różnić. Wpływa na rotację Ziemi, szerokość geograficzną, siłę bezwładności. Na przykład na równiku waga będzie o 5% mniejsza w porównaniu do biegunów. Zmierzono, że jeśli ciśnienie wynosi 769 mm Hg. St, a temperatura będzie wynosić +15, a następnie jeden metr sześcienny będzie miał gęstość około 1,225 kgf.

3. W użytych formułach inna notacja. Litera p oznacza gęstość masy powietrza - jest to masa na metr sześcienny powietrza. Wiadomo, że nie zmienia się z czynników zewnętrznych, zawsze jest to jeden wskaźnik. Jednostkową masą gęstości jest masa irydowej masy platyny przechowywana w Międzynarodowej Izbie Miar w Paryżu. Jeśli mówimy o formule, to ta gęstość jest równa stosunkowi masy do gęstości powietrza.

4. Po wystąpieniu pewnych zmian (zarówno w temperaturze, jak i ciśnieniu powietrza) zmienia się sama gęstość. Przy różnych szybkościach gęstość powietrza jest obliczana według wzoru: p = 0,0473 x V / T. Tutaj B jest ciśnieniem atmosferycznym, mierzonym w mm Hg. Art., T - temperatura powietrza, mierzona w stopniach Kelvina.

5. Jeśli ciśnienie wzrasta, a temperatura, wręcz przeciwnie, maleje, gęstość powietrza wzrośnie. Na podstawie tego stwierdzenia możemy stwierdzić, że będzie on najwyższy w zimowych przymrozkach. Im większy wzrost w przestrzeni, tym bardziej gęstość spada, ponieważ ciśnienie staje się mniejsze.

Wniosek

Tak więc, biorąc pod uwagę wszystkie powyższe przykłady, gęstość powietrza jest raczej zmiennym wskaźnikiem. W końcu wiele czynników wpływa na jego spadek lub wzrost. Aby poprawnie zmierzyć, musisz wziąć je pod uwagę. Wszelkie zmiany w naturze mają aktywny wpływ na wskaźnik. Wszakże powietrze zmienia swoje właściwości w deszczową pogodę lub suchą, w mroźne lub gorące letnie dni, ze zmianą ciśnienia. Zostało to wielokrotnie potwierdzone przez uznanych naukowców.