Na vida cotidiana, poucas pessoas pensam sobrequal é a densidade do ar e qual o significado desse indicador em geral na existência de todas as coisas no planeta. Enquanto isso, todos os dias vemos aviões voando, pássaros voando, objetos voando para cima e caindo para baixo e nem pensamos que é o parâmetro da densidade do ar que determina a presença desses fenômenos.
Muitas vezes, passando férias em vários lugares, nósDizemos que em um lugar havia ar úmido e em outro - seco. Ao mesmo tempo, acrescentamos que, no primeiro caso, foi fácil para você se movimentar, respirar e, no segundo, sentiu-se pesado ao se mover, desconforto que não sentiu quando estava no ambiente climático habitual. Nesse momento, esquecemos o que os professores nos disseram enquanto estudava nas aulas de física - o ar úmido tem uma densidade menor que o ar seco e, portanto, sua massa é menor que a seca.
На первый взгляд, это кажется парадоксальным, se levarmos em conta nossas sensações sensoriais, que foram discutidas acima. De fato, como o ar, ao qual ainda é adicionada água na forma de vapor, pode ser mais leve que o que não contém água?
Mas é verdade que sim, e a resposta a essa pergunta paradoxal, à primeira vista, que os cientistas já conhecem há algum tempo.
Pela primeira vez, a hipótese de que a densidade de umidadeo ar é mais baixo que o do ar seco, expressou o grande Isaac Newton em seu famoso livro Optics, publicado em Londres em 1717. No entanto, a hipótese do grande inglês não sabia como obter sucesso - até o século XVIII, os cientistas não apenas a aceitaram, mas geralmente não tinham muito interesse nesse problema.
Para, de alguma maneira, nos aproximarmos da compreensão do problema - por que a densidade do ar depende de sua umidade - devemos lembrar de várias leis naturais conhecidas.
Например, в самом начале прошлого века Амадео Avogadro, o famoso físico italiano, descobriu que, independentemente do tipo de gás, se você tomar seu volume fixo, na mesma temperatura e pressão, o número de moléculas nesse gás será constante. Esse valor foi posteriormente chamado de constante de Avogadro, e a lei que ele descobriu para os gases começou a ser chamada também.
Como esta lei se manifesta, como a densidade do ar depende da temperatura, pressão e umidade pode ser vista em um exemplo bastante simples.
Geralmente limpo a seco (no sentido químico)o ar contém cerca de 78% das moléculas de nitrogênio em sua composição, enquanto o peso atômico de cada uma dessas moléculas é 28. Na composição do ar, 21% pertencem a moléculas de oxigênio, cujo peso atômico é 32. Um por cento da composição do ar está em alguma outra gases presentes nele, mas, para nosso cálculo, esse indicador será considerado insignificante.
Sabe-se que as moléculas de gás possuem a propriedadesaída livre do tanque em que o gás está localizado. Assim, a Avogadro estabeleceu o seguinte padrão: se adicionarmos moléculas de água ao nosso volume de gás seco contendo, conforme combinado, moléculas de nitrogênio e oxigênio, elas tornarão nosso ar menos denso. Isso é explicado com muita simplicidade - as moléculas de água têm um peso atômico menor que o das moléculas de nitrogênio e hidrogênio, são 18. E como o número de moléculas em um determinado volume de gás deve ser constante, as moléculas de água simplesmente substituíram as moléculas de nitrogênio e oxigênio no ar, substituindo você mesmo. Dessa maneira, a densidade do ar úmido se torna menor que a do ar seco.
Neste exemplo, no entanto, há uma contradição.Consiste no fato de que qualquer habitante pode exclamar, como isso pode acontecer se a densidade da água for maior que a densidade do ar. A resposta aqui também é simples: a água está presente no ar na forma de vapor, que é mais leve que o nitrogênio e o oxigênio e, portanto, todos os padrões deduzidos pelo brilhante Avogadro se aplicam a essa "água".
É importante considerar que é mais dependentedensidade do ar da temperatura e pressão do que da umidade. Portanto, o ar úmido tem uma densidade mais baixa que o ar seco somente se a temperatura e a pressão forem iguais.
