V každodenním životě si nemyslí jen málo lidíjaká je hustota vzduchu a jaká hodnota má toto číslo obecně v existenci všeho na planetě. Mezitím vidíme létání letounů každý den, vznášející se ptáky, vznášející se a padající předměty a ani nemyslíme na skutečnost, že je to parametr hustoty vzduchu, který určuje přítomnost těchto jevů.
Často trávíme prázdniny na různých místechříkáme, že na jednom místě byl vlhký vzduch av jiném suchý. Současně dodáváme, že v prvním případě bylo pro vás snadné se pohybovat, dýchat a ve druhém jste zažili těžké pohyby, nepohodlí, které nebyly zažívány, když jste v obvyklém klimatickém prostředí pro vás. V tuto chvíli zapomínáme na to, co učitelé říkali, když jsme ještě ve škole na výuce fyziky - vlhký vzduch má hustotu nižší než sušení na vzduchu a v důsledku toho je jeho hmotnost nižší než hustota suchého vzduchu.
Na první pohled to vypadá paradoxně,pokud vezmeme v úvahu naše senzorické pocity, které jsme diskutovali výše. Jak může být vzduch, ke kterému se přidává voda ve formě páry, snadnější než voda, která neobsahuje vodu?
Ale je to opravdu tak, a odpověď na tuto paradoxní otázku na první pohled vědci již dlouho vědí.
Впервые гипотезу о том, что плотность влажного vzduch je nižší než vzduch suchého vzduchu, velký Isaac Newton vyjádřený v jeho slavné knize "Optika", která byla vydána v Londýně v roce 1717. Nicméně hypotéza velkého Angličana nemohla uspět - až do osmnáctého století vědci to prostě nepřijímali, ale ani neměli zvláštní zájem o tuto záležitost.
Abychom se nějak přiblížili porozumění problému - proč hustota vzduchu závisí na jeho vlhkosti - měli bychom si pamatovat několik známých přírodních zákonů.
Například na samém začátku minulého století, AmadeoAvogadro, slavný italský fyzik, zjistil, že bez ohledu na typ plynu, pokud budeme mít pevný objem, pak při stejné teplotě a stejném tlaku bude počet molekul v tomto plynu konstantní. Tato hodnota, a později přijala jméno konstantní Avogadro, také stal se známý jako zákon objevil pro plyny.
Jak se tento zákon projevuje, jak hustota vzduchu závisí na teplotě, tlaku a vlhkosti, lze vidět na poměrně jednoduchém příkladu.
Zpravidla se čisté (v chemickém smyslu)vzduch obsahuje účty pro některé další v jeho složení asi 78% molekul dusíku, atomová hmotnost každé z těchto molekul je 28. Složení vzduchu je stále ještě 21% patří do molekuly kyslíku, atomová hmotnost, která molekuly je rovna 32. Jeden procent prostředku ve vzduchu plyny, které jsou v něm přítomny, ale pro náš výpočet se toto číslo považuje za nedůležité.
Je známo, že molekuly plynu mají vlastnostvolný výstup mimo nádržku, ve které je plyn umístěn. Tak Avogadro založil následující pravidlo: jestliže náš objem suchého plynu obsahujícího, jak jsme se dohodli, že molekuly dusíku a kyslíku, přidat molekuly vody, pak udělají náš vzduch je méně hustý. Důvodem je velmi jednoduchá - molekuly vody mají atomová hmotnost menší než molekulárního dusíku a vodíku, se rovná 18. Protože počet molekul v daném objemu plynu za konstantní, molekuly vody se jednoduše zasunou molekuly dusíku a kyslíku ve vzduchové směsi, nahrazující je. Tímto způsobem je hustota vlhkosti vzduchu nižší než hustota suchého vzduchu.
V tomto příkladu je však jeden rozpor.Skládá se ze skutečnosti, že jakýkoli filistin může vykřiknout, jak to může být, pokud je hustota vody vyšší než hustota vzduchu. Odpověď je také jednoduchá: ve vzduchu je přítomna voda ve formě páry, která je lehčí než dusík a kyslík, a proto se všechny zákonitosti odvozené od brilantního Avogadra rozšířily do takové "vody".
Je důležité zvážit, na čem je více závisláhustota vzduchu z teploty a tlaku, než od vlhkosti. Proto vlhký vzduch má nižší hustotu než suchý vzduch, pouze pokud jsou zachovány stejné hodnoty teploty a tlaku.