Надо Знать

добавить знаний



Воздух



План:


Введение

Воздух - естественная смесь газов, из которых состоит атмосфера, т.е. воздушная оболочка планеты. Первоначально это слово возникло для описания воздуха планеты Земля, еще в те времена, когда другие планеты мало интересовали человечество и поэтому сейчас оно все еще используется именно в таком значении.

Атмосферный воздух - это жизненно важный компонент окружающей среды, который представляет собой естественную смесь газов, что находится за пределами жилых, производственных и других помещений. [1]


1. Общая информация о воздух планеты Земля

Основными компонентами сухого воздуха является азот (78,09% по объему) и кислород (20,95%), а также небольшое количество углекислого газа, водорода и других газов. Содержание водяного пара в воздухе постоянно меняется (от 0,2 до 3%) в зависимости от ее агрегатного состояния. Воздух содержит также твердые и жидкие примеси ( аэрозоли). От их количества и разновидности зависят процессы поглощения и рассеяния радиации, возникновение отдельных оптических явлений в атмосфере и тому подобное. Углекислый газ является физиологическим регулятором дыхательного центра человека и животных. Концентрация углекислого газа в воздухе закрытых помещений, возрастает одновременно с увеличением содержания пыли, микроорганизмов и т.д., является основным показателем загрязнения воздуха.


2. Состав воздуха

Состав воздуха

Главными составными частями воздуха (у земной поверхности) является азот - 78,08% объема, кислород - 20,96% объема и инертные газы - 0,94% объема, в том числе аргон - около 0,9% объема. Количество этих газов в воздухе не изменяется, поэтому их называют постоянными составляющими воздуха.

В состав воздуха входят также: диоксид углерода CO 2 ( углекислый газ) - около 0,03% объема и водяной пар 0,1-2,8% объема. Однако их килькiсть зависимости от условий может сильно варьироваться, поэтому их называют переменными составляющими воздуха.

Кроме того, в воздухе могут быть разные случайные примеси, например водород H 2, аммиак NH 3, озон O 3, сероводород H 2 S, метан CH 4, диоксид серы SO 2 ( сульфитный ангидрид) и другие газы, которые попадают в воздух в результате гниения органических остатков, извержения вулканов, работы химических заводов и т.д.. Среди случайных примесей в воздухе также нередко встречаются мельчайшие частицы сажи и минеральных веществ, а также различные микроорганизмы.


3. Физические свойства

Очищенный от посторонних примесей, водяного пара и углекислого газа воздуха совсем бесцветное и прозрачное. Оно не имеет ни запаха, ни вкуса. Масса 1 дм 3 воздуха при температуре 0 C и атмосферного давления 760 мм. рт. ст. равна 1,293 г. Отсюда следует, что его средняя молярная масса 22,4 дм 3 / моль 1,293 г / дм 3 = 28,96 г / моль.

Воздух образует газовую оболочку вокруг земного шара толщиной свыше 1000 км. С увеличением высоты разреженность воздуха непрерывно увеличивается, а давление все время уменьшается. Состав воздуха на разных высотах тоже меняется. При температуре -140,7 С и давлении около 40 атм воздуха сжижается в бесцветную легкоподвижные жидкость с плотностью 0,9 г/см3. Несмотря на очень низкую температуру кипения (около -192 С при обычном давлении) жидкий воздух можно длительное время хранить в открытых специальных сосудах с двойными стенками, между которыми создан вакуум (откачан воздух). В таких сосудах жидкий воздух испаряется очень медленно.

При температуре сжиженного воздуха резко меняются свойства веществ. Так, спирт и эфир превращаются в твердые. Твердыми веществами становятся также хлор, сероводород, углекислый газ и аммиак. Ртуть превращается в ковкий металл, а резина становится такой хрупкой, что при ударе рассыпается на мелкие кусочки.

При осторожном кипячении сжиженного воздуха его составные части улетучиваются неравномерно. Сначала испаряется почти чистый азот (t кип -196 C), а затем аргон (t кип -186 C). В результате остается почти чистый кислород (t кип -183 C). На этом основано применение жидкого воздуха в технике для получения азота, кислорода и аргона.

Физические свойства воздуха:
Параметр Значение
Средняя молярная масса 28,96 г / моль
Плотность сухого воздуха при нормальном атмосферном давлении (101325 Па)
Температура, С Значение плотности, кг / м
-25 1,424
0 1,2929
2 1,284
4 1,275
6 1,266
8 1,257
10 1,247
12 1,239
14 1,230
16 1,221
18 1,213
20 1,2047
22 1,197
24 1,189
26 1,181
28 1,173
30 1,165
100 0,946
225 0,7083
Плотность сжиженного воздуха при -192 С 960 кг / м
Температура кипения сжиженного воздуха -192,0 С
Средняя удельная теплоемкость при постоянном давлении c p 1,006 кДж / (кг К)
Средняя удельная теплоемкость при постоянном объема c v 0,717 кДж / (кг К)
Показатель адиабаты 1,40
Скорость звука (за нормальных условиях) 331,46 м / с (1193 км / ч)
Средний коэффициент теплового расширения в интервале температур 0-100 С 3,67 10 -3 1 / К
Коэффициент динамической вязкости воздуха (при нормальных условиях) 17,2 мкПа с
Растворимость в воде 29,18 см 3 / л
Коэффициент теплопроводности воздуха при нормальном атмосферном давлении (101325 Па)
Температура, С Значеня теплопроводности, Вт / (м К)
-173 0.00922
-143 0.01204
-113 0.01404
-83 0.01741
-53 0.01983
-23 0.02207
-3 0.02348
0,1 0.02370
7 0.02417
17 0.02485
27 0.02553
37 0.02621
67 0.02836
97 0.03026
Показатель преломления (при нормальных условиях) 1,0002926
Коэффициент изменения показателя преломления 2,8 10 -9 1/Pa
Средняя поляризуемость молекулы 2 10 -29

4. Качество воздуха

Атмосферный воздух в населенных пунктах, на территориях предприятий, учреждений, организаций и других объектов, воздух в производственных и других помещениях длительного временного пребывания людей должен соответствовать санитарным нормам. [2]

Примечания

  1. (Статья 1 Закона Украины "Об охране атмосферного воздуха" в редакции от 21 июня 2001 года)
  2. Закон Украины "Об обеспечении санитарного и эпидемического благополучия населения".

Источники

  • Ф. А. Деркач "Химия" Л. 1968

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам