zZZ0oO1Z
Мудрец
(19677)
8 лет назад
Для начала определитесь, на какой высоте она заканчивается. Тогда как разность объемов двух шариков сможете примерно оценить.
StelsMasterУченик (186)
8 лет назад
120000 километров над поверхностью земли
zZZ0oO1Z
Мудрец
(19677)
объем шара знаете? 4/3 * pi * r^3, радиус Земли в википедии есть.
Alexander Alenitsyn
Высший разум
(754423)
8 лет назад
Посчитать можно элементарно: Если договориться, что на высоте 100 км атмосферы уже нет, то надо вычесть объём шара радиуса 6370 км из объема шара радиуса 6470 км.
StelsMasterУченик (186)
8 лет назад
Ну я же просто попросил назвать объем атмосферы.
Alexander Alenitsyn
Высший разум
(754423)
Если Вам и в самом деле нужно число, то посчитайте по формуле объёма шара: V=4/3*3,14*R*R*R
Ручной дракон
Оракул
(58832)
8 лет назад
высота атмосферы 100км. (по линии Кармана), диаметр Земли 12000км.
Формула обьема шара 4/3*Пи*R^3
Вычисли обьем шара, радиуса 6000км
Вычисли обьем шара, радиуса 6100км
Разница объёмов шаров составит 45 997 млн куб. км
Но это слишком грубо. С увеличением высоты давление падает, количество вещества уменьшается. Т. е. мы считаем пустоту.
Чтобы узнать, какой объём имеет атмосфера Земли (а в вопросе имеется в виду, очевидно, она), надо узнать радиус Земли, высоту атмосферы формулу вычисления объёма шара и формулу вычисления объёма эллипсида (а атмосфера Земли – это эллипсоид, её высота – неоднородна). Итак, вперёд!
Радиус Земли – 6371 км
В полярных высотах высота атмосферы – от 8 км (ось а), в умеренных – от 10 до 12 км (ось b), а в экваториальных – до 18 (ось c). Связано это с температурой, при нагревании все предметы и вещества расширяются, а при охлаждении сжимаются, и воздух в том числе.
Формула вычисления объёма эллипсоида – 4/3 * 3,14 (число пи) * аbс. Прибавляем к радиусу Земли высоты атмосферы – и получаем значения осей а, b и с. Итак ось а – 6379 км, ось b – 6382, ось с – 6389 км. Вычисляем объём получившегося эллипсоида – и получаем 1088956859221,1733 км³.
Осталось только отнять от этого числа объём Земли без атмосферы. Формула объёма шара – 4/3 * 3,14 (число пи) * R³. Вычисляем и получаем объём Земли (без атмосферы) – 1082657777102,0533.
Отнимаем и получаем – 6299082119,12 км³.
Эт и есть объём атмосферы.
Содержание
- Как оценить массу атмосферы Земли
- Оценка объема атмосферы
- Измерение массы атмосферы
- Сводная информация
- Как оценить массу атмосферы Земли?
- Как измерить массу атмосферы Земли?
- Метод весового измерения:
- Метод изучения звуковых волн:
- Метод изучения гравитационной силы:
- Выводы:
- Как оценить массу атмосферы земли
- Формулы для вычисления массы атмосферы Земли
- Оценивая параметры
- Вывод
Как оценить массу атмосферы Земли
Атмосфера Земли играет огромную роль в жизни каждого живого существа. Она предоставляет кислород для дыхания, а также защищает нас от излучения Солнца и метеорных камней. Таким образом, знание массы атмосферы Земли является важным для множества научных и инженерных приложений, включая аэродинамику, метеорологию и космические исследования.
Оценка объема атмосферы
Первый шаг к оценке массы атмосферы – определение ее объема. Это можно сделать путем измерения атмосферного давления на разных высотах, исходя из гипотезы, что атмосфера имеет равномерную плотность. Существует несколько способов измерения атмосферного давления, но наиболее точный из них – использование метеорологических зондов. Они представляют собой небольшие баллоны, наполненные гелием или водородом, которые навеселяются на заданную высоту и записывают атмосферное давление и температуру.
Зная атмосферное давление и температуру на разных высотах, можно определить плотность атмосферы и, следовательно, ее объем. Но это только начало, так как маршрут, по которому летят зонды, может не охватывать всю площадь Земли, поэтому нам нужно также учитывать ее форму и занимаемую ей площадь.
Измерение массы атмосферы
Как только мы определили объем атмосферы, мы можем начать оценивать ее массу. Существует несколько способов это сделать, но одним из наиболее распространенных является измерение ее веса, основываясь на принципе Архимеда. Этот принцип гласит, что тело, погруженное в жидкость или газ, будет испытывать воздействие силы Архимеда, равной весу жидкости или газа, вытесненного этим телом.
Чтобы измерить вес атмосферы, мы можем использовать большой сосуд, наполненный сухим льдом, который быстро охладит и сжмет воздух, содержащийся в нем, так как холодный воздух обладает меньшей плотностью. Затем мы можем измерить изменение веса сосуда после того, как воздух сожмется и захватит часть диоксида углерода из льда. Это изменение веса будет соответствовать весу воздуха, имеющего такой же объем и температуру, как и тот, что был в сосуде.
Сводная информация
Масса атмосферы Земли сложна в оценке из-за множества факторов, таких как перепады температур и давления, величина и форма Земли и метеорные воздействия. В настоящее время наиболее точные измерения массы атмосферы проводятся с помощью спутников и прочих космических технологий. Благодаря этим данным ученым удалось понять влияние атмосферы на климатические изменения и разработать новые технологии воздушной аэродинамики и космической техники.
Знание массы атмосферы Земли является важным для множества научных и инженерных приложений, включая аэродинамику, метеорологию и космические исследования
- Для оценки массы атмосферы Земли необходимо знать ее объем и коды.
- Как только объем атмосферы определен, можно начать оценивать ее массу.
- Наиболее точные измерения массы атмосферы проводятся с помощью спутников и прочих космических технологий.
Как оценить массу атмосферы Земли?
Атмосфера Земли – это слой газов, окружающий нашу планету и регулирующий температуру и состояние климата. Она также защищает нас от вредных радиационных лучей и метеоритов. Оценить массу атмосферы Земли может быть полезным для изучения климатических процессов и изменений, происходящих на нашей планете.
Как измерить массу атмосферы Земли?
Вычислить массу атмосферы Земли можно, используя несколько различных методов.
Метод весового измерения:
Один из способов оценить массу атмосферы Земли – это использование весового метода. Этот метод основан на измерении силы притяжения Земли к спутнику, который перемещается в атмосфере Земли.
Этот метод был использован в конце 1950-х годов для измерения массы атмосферы Земли, и показал, что она составляет около 5,1 × 10^18 килограмм.
Метод изучения звуковых волн:
Другой метод, используемый для оценки массы атмосферы Земли, основан на использовании звуковых волн. Он базируется на колебаниях магнитных полей, вызванных звуковыми волнами, которые перемещаются через атмосферу Земли.
Этот метод также был использован для как оценки массы атмосферы. Результаты показали, что масса атмосферы Земли составляет около 5,3 × 10^18 килограмм.
Метод изучения гравитационной силы:
Третий метод, используемый для оценки массы атмосферы Земли, использует данные гравитационных зондов. Он базируется на изменении гравитационной силы, которую испытывает зонд, когда он летит через атмосферу Земли.
Этот метод показывает, что масса атмосферы Земли составляет примерно 5,1 × 10^18 килограмм.
Выводы:
Все три метода, описанные выше, дают приблизительно одинаковые результаты для массы атмосферы Земли. Они основаны на различных принципах, но все они опираются на использование современных технологий и оборудования.
Хотя оценка массы атмосферы Земли является важной задачей для исследования планеты и ее климата, она не является единственной характеристикой, которая может быть изучена. Множество других факторов, таких как температура, давление и содержание газов в атмосфере, могут также указывать на изменения, происходящие на нашей планете.
Тем не менее, оценка массы атмосферы Земли является важным шагом на пути к более глубокому пониманию нашей планеты и ее роли в космосе.
Как оценить массу атмосферы земли
Атмосфера земли — это воздушный покров, который окружает земной шар. Она осуществляет функцию защиты жизни на Земле, регулирования климата и удерживания водорода и гелия. Определение массы атмосферы земли — это одно из важнейших заданий в географических и атмосферных исследованиях.
Формулы для вычисления массы атмосферы Земли
Оценка массы атмосферы земли необходима для полноценного исследования и изучения ее характеристик. Формулы для вычисления массы атмосферы земли зависят от нескольких факторов:
- Географического положения
- Климатических условий
- Высоты
- Давления
- Температуры
Существует несколько формул для расчета массы атмосферы земли, но две самые распространенные формулы по оценки массы атмосферы Земли:
Масса атмосферы земли = плотность * объем
Масса атмосферы земли = давление * площадь * высота / (R * T)
В первой формуле, плотность используется для представления массы воздуха на единицу объема. Во второй формуле, давление, температура, площадь и высота используются для оценки массы атмосферы земли. Константы R и T представляют универсальную газовую постоянную и температуру соответственно.
Оценивая параметры
Оценка массы атмосферы Земли может быть произведена на основании данных о ее объеме, плотности и температуре. Климатические условия могут варьироваться в зависимости от широты и высоты. В то время как уровень давления в атмосфере изменяется с высотой, выбор высоты играет важную роль в оценке массы.
Стоит отметить, что оценка массы атмосферы Земли — это аппроксимативная оценка, основанная на осведомленности об этих факторах. Реальная масса атмосферы может колебаться на несколько процентов.
Вывод
В заключение, масса атмосферы земли — это крайне важная характеристика для полного представления нашей планеты и ее окружающей среды. Оценка массы атмосферы Земли — это сложный процесс, основанный на множестве факторов. Хорошо продуманный исследовательский подход необходим для точной оценки этого критического параметра.
Размеры магнитосферы, масса и объём атмосферы
Раньше
считалось (до появления искусственных
спутников), что по мере удаления от
земной поверхности атмосфера постепенно
становилась более разряженной и плавно
переходила межпланетное пространство.
Сейчас
установлено, что потоки энергии из
глубоких слоёв Солнца проникают в
космическое пространство далеко за
орбиту Земли, вплоть до высших пределов
Солнечной системы. Этот так называемый
«солнечный ветер» обтекает магнитное
поле Земли,
формируя удлинённую «полость» внутри
которой и сосредоточена земная атмосфера.
Магнитное
поле Земли заметно сужено с обращенной
к Солнцу дневной стороны и образует
длинный язык, вероятно выходящий за
пределы орбиты Луны, – с противоположной
ночной стороны.
Верхней
границей
магнитосферы Земли с
дневной стороны у экватора считается
расстояние приблизительно равное 7
(семи) радиусам Земли.
6371 : 7 = 42000 км.
Верхней
границей
магнитосферы Земли с дневной стороны
у полюсов
считается расстояние приблизительно
равное 28000 км. (что обусловлено центробежной
силой вращения Земли).
По
объёму атмосфера (около 4х1012км)
в 3000 раз больше всей гидросферы (вместе
с Мировым океаном), однако по массе
существенно меньше её и составляет
приблизительно 5,15х1015т.
Таким
образом «вес» атмосферы, приходящейся
на единицу площади, или атмосферное
давление составляет на уровне моря
примерно 11т./м. Атмосфера по объёму во
много раз превышает Землю, но составляет
лишь 0,0001 массы нашей планеты.
Природный газовый состав атмосферного воздуха и воздействие некоторых его компонентов на здоровье человека
Газовый
состав атмосферного
воздуха по объёму представляет собой
у поверхности Земли физическую смесь
азота (78,08%), кислорода (20,94%),- соотношение
азота и кислорода 4:1, аргона (0,9%),
углекислого газа (0,035%), а также
незначительное количество неона
(0,0018%), гелия (0,0005%), криптона (0,0001%), метана
(0,00018%), водорода (0,000015%), окиси углерода
(0,00001%), озона (0,00001%), закиси азота (0,0003%),
ксенона (0,000009%), двуокиси азота (0,000002%).
Кроме
того, в воздухе всегда имеются виде
разнообразных дымов, пыли и пара
взвешенные частицы, аэрозоли и водяные
пары.
Водяной
пар его
концентрация составляет около 0,16% объёма
атмосферы. У земной поверхности она
колеблется от 3% (в тропиках) до 0,00002% (в
Антарктиде).
С высотой
количество водяного пара быстро убывает.
Если бы собрать воедино всю воду, то она
образовала бы слой толщиной в среднем
около 2см.(1,6 -1,7см. в умеренных широтах).
Этот слой образуется на высоте до 20 км.
Газовый
состав нижних слоёв атмосферы на высоте
до 110 км. от поверхности Земли, в особенности
тропосферы, почти постоянен. Давление
и плотность в атмосфере убывает с
высотой. Половина воздуха содержится
в нижних 5,6 км., а вторая половина до
высоты 11,3 км. На высоте 110 км. плотность
воздуха в миллион раз меньше чем у
поверхности.
В
высоких слоях атмосферы состав воздуха
меняется под воздействием излучения
Солнца, которое приводит к распаду
молекул кислорода на атомы.
Приблизительно
до высоты 400 – 600 км. атмосфера остаётся
кислородо
–
азотная.
Существенная
смена состава атмосферы начинается
лишь с высоты 600 км. Тут начинает превышать
гелий. Гелиевая корона Земли
– так называл гелиевый пояс В. И.
Вернадский, распространяется приблизительно
до
1600
км. от поверхности Земли. Выше этого
расстояния 1600 – 2 – 3 тыс. км. идёт
превышение водорода.
Часть
молекул разлагается на ионы и образует
ионосферу.
Свыше
1000 км. находятся радиационные пояса Их
можно рассматривать как часть атмосферы,
заполненную очень энергетическими
ядрами атомов водорода и электронами,
захваченными магнитным полем планеты.
Так постоянно газовая оболочка Земли
превращаются в межпланетный
газ (пространство), который состоит:
– из 76% по массе из
водорода;
– из 23% по массе из
гелия;
– из 1% по массе из
космической пыли.
Интересно,
что наша атмосфера по составу резко
отличается от атмосфер других планет
Солнечной системы. Наши ближайшие соседи
Венера и Марс имеют в основном углекислую
атмосферу, более дальние соседи Юпитер,
Сатурн, Уран, Нептун окружены
гелиево-водородной атмосферой,
одновременно много в этих атмосферах
и метана.
Атмосферный
воздух – один из важнейших природных
ресурсов, без которых жизнь на Земле
была бы абсолютно невозможна. Любой
компонент по химическому составу, по
своему важен для жизни.
КИСЛОРОД
–
газ
без цвета и запаха с плотностью 1,23г/л.
Самый распространённый химический
элемент на Земле.
В
атмосфере 20,94% , в гидросфере 85,82%, в
литосфере 47% кислорода. Человек при
выдохе выделяет 15,4 – 16,0% кислорода
атмосферного воздуха. Человек за сутки
в состоянии покоя вдыхает около 2722л.(1,4
м) кислорода, выдыхает 0,34 м3
углекислого газа, кроме того, выбрасывает
в сутки в окружающую среду около 400
веществ. Атмосферного воздуха в этом
случае через лёгкие проходит 9л. в минуту,
540л. в час, 12960л. в сутки, а при нагрузке
25000 – 30000л. в сутки (25 – 30м3).
За год вдыхает в состоянии покоя 16950м,
при физической нагрузке 20000 – 30000м, а на
протяжении всей жизни от 65000 до 180000м.
воздуха.
Он входит
в состав всех живых организмов (в
организме человека его по массе около
65%).
Кислород
– активный окислитель большинства
химических элементов, а также в
металлургии, химической и нефтехимической
промышленности, в ракетных топливах,
его используют в дыхательных аппаратах
в космических и подводных кораблях.
Люди, животные, растения получают
необходимую для жизни энергию за счёт
биологического окисления различных
веществ кислородом, который поступает
в организм различными путями, через
легкие и кожу.
Кислород
обязательный участник любого горения.
Превышение содержания кислорода в
атмосфере на 25% может привести к возгоранию
на Земле.
Он
выделяется растениями при фотосинтезе.
При этом около 60% кислорода поступает
в атмосферу при фотосинтезе океанического
планктона и 40% от зелёных растений суши.
Колебания
содержания кислорода в открытой атмосфере
незначительно, если наиболее чистый
воздух у берегов моря сдержит до 20,99%
кислорода, то даже в наиболее загрязнённом
воздухе промышленных центров его имеется
не менее 20,5%. Подобные колебания содержания
кислорода в воздухе не оказывают
заметного влияния на организм.
Физиологические
сдвиги у здоровых людей наблюдаются в
том случае, если содержание кислорода
падает до 16 – 17%, при 11 – 13% отмечается
выраженная гипоксия.
Кислородное
голодание из за снижения атмосферного
давления кислорода может иметь место
при полётах (высотная болезнь), при
восхождении на горы (горная болезнь),
которая начинается на высоте 2,5 – 3км.
Низкая
концентрация кислорода может создаваться
в воздухе замкнутых и герметически
закрытых пространств, например в
подводных лодках при авариях, а также
в рудниках, шахтах и заброшенных колодцах,
где кислород может быть вытеснен другими
газами. Предупредить действие недостатка
кислорода при полётах можно с помощью
индивидуальных кислородных приборов,
скафандров или герметических кабин
самолётов.
В систему
жизнеобеспечения космических кораблей
или подводных лодок входит аппаратура,
поглощающая из воздуха углекислый газ,
водяные пары и другие примеси и добавляющая
к нему кислород.
Для
предупреждения горной болезни большое
значение имеет постоянная акклиматизация
(приспособление) на промежуточных
станциях в условиях разряжённой
атмосферы. При пребывании в горах в
крови увеличивается количество
гемоглобина и эритроцитов, а окислительные
процессы в тканях за счёт усиления
синтеза некоторых ферментов протекает
более полно, что позволяет человеку
приспосабливаться к жизни на более
больших высотах.
Имеются
горные селения расположенные на высоте
3-5км. над уровнем моря, особо тренированным
альпинистам удаётся совершать восхождения
на горы высотой 8 км. и более без
использования кислородных приборов.
Кислород
в чистом виде обладает токсическими
действиями. При дыхании чистым кислородом
у животных через 1-2 часа образуются
отелектазы в лёгких (из за закупорки
слизи мелких бронхов), а через 3-5 часов
нарушение проницаемости капилляров
лёгких, через 24 часа.
Явления
отёка лёгких. В условиях нормального
атмосферного давления, когда требуется
увеличить работоспособность человека
при большой физической нагрузке или
при лечении больных гипоксией значительно
увеличивают давление и подачу кислорода
до 40%.
ОЗОН
– модификация кислорода, который
обеспечивает сохранение жизни на Земле
т.к. озоновый слой атмосферы задерживает
часть ультрафиолетовой радиации Солнца
и поглощает инфракрасное излучение
Земли, препятствуя её охлаждению. Это
газ синего цвета с резким запахом.
Основная масса озона получается из
кислорода при электрических разрядах
в атмосфере на высотах 20-30км. Кислород
поглощает ультрафиолетовые лучи, при
этом образуется озон молекулы, которого
состоят из трёх атомов кислорода. Он
предохраняет всё живое на Земле от
вредного воздействия коротковолновой
ультрафиолетовой радиации Солнца. В
вышележащих слоях для образования озона
не хватает кислорода, а в расположенных
ниже – ультрафиолетовой радиации. В
небольших количествах озон присутствует
и в приземном слое воздуха. Общее
содержание озона во всей атмосфере
соответствует слою чистого озона
толщиной 2 – 4 мм., при условии, что
давление и температура воздуха такие
же, как у поверхности Земли. Состав
воздуха при подъёме даже на несколько
десятков километров (до 100м) меняется
мало. Но ввиду того, что с высотой воздух
разряжается, содержание каждого газа
в единице объёма уменьшается (падает
атмосферное давление). К примесям
принадлежит: Озон, выделяемые
растительностью фитонциды, газообразные
вещества, образующиеся в результате
биохимических процессов и радиоактивного
распада в почве и др. Озон используют
для обеззараживания питьевой воды,
обезвреживания промышленных сточных
вод, для получения камфоры, ванилина и
других соединений, для отбеливания
тканей, минеральных масел и др.
УГЛЕКИСЛЫЙ
ГАЗ
(углерода оксид) – бесцветный без запаха
газ, ниже -78,50С
существует в твёрдом виде (сухой лёд).
Он в 1,5 раза тяжелее воздуха и содержится
в воздухе (0,35% по объёму), в водах рек,
морей и минеральных источников. Углекислый
газ используют в производстве сахара,
пива, газированных вод и шипучих вин,
мочевины, соды, для тушения пожаров и
др.; сухой лёд – хладагент. Образуется
при гниении и горении органических
веществ, при дыхании животных организмов,
он ассимилируется растениями и играет
важную роль в фотосинтезе. Важность
процесса фотосинтеза в том, что растения
выделяют в воздух кислород. Вот почему
недостаток углекислого газа представляет
опасность. Углекислый газ выдыхают люди
(3,4 –
4,7 % выдыхаемого воздуха), животные, он
выделяется так же при сжигании угля,
нефти и бензина,
Поэтому
в следствии интенсивного сжигания
минерального топлива за последние годы
количество углекислого газа в атмосфере
увеличилось. Повышение содержания
углекислого газа в атмосфере приводит
к глобальной опасности для людей –
парникового
эффекта.
Углекислый газ как парниковое стекло
пропускает солнечные лучи, но задерживает
тепло нагретой поверхности Земли. В
результате этого повышается средняя
температура воздуха,
Ухудшается
микроклимат, который влияет на здоровье
человека. Ежегодно в результате
фотосинтеза поглощается около 300 млн.
т. углекислого газа и выделяется около
200 млн. т. кислорода, получается около
3000 млрд. т. углекислого газа и его
количество постоянно увеличивается.
Если 100 лет тому назад содержание
углекислого газа в воздухе было 0,0298 %
теперь 0,0318 %. В городах это содержание
ещё выше.
Интересно,
что акселирацио – ускоренный рост
детей, особенно в городах – некоторые
учёные связывают с повышением содержания
углекислого газа в атмосфере. Даже
небольшое, увеличение количества
углекислого газа
в воздухе значительно
усиливает дыхательный процесс, начинается
быстрый рост грудной клетки и соответственно
всего организма.
Углекислый
газ в 1,5 раза тяжелее воздуха и поэтому
может накапливаться в нижней части
замкнутых пространств. Эти свойства
могут способствовать отравлениям вне
населённых пунктах в атмосфере воздуха
имеется
0,03 – 0,04 % углекислого
газа; в промышленных центрах содержание
его возрастает до 0,06 %, а вблизи предприятий
чёрной металлургии – до 1%.
Увеличение
концентрации углекислого газа во
вдыхаемом воздухе приводит к развитию
ацидоза, учащению дыхания и тохакардии.
При увеличении концентрации до 1-2%
работоспособность снижается, у части
людей появляются токсические действия,
при концентрации более 2-3% интоксикация
более выражена. При «свободном выборе»
газовой среды люди начинают избегать
углекислого газа лишь тогда, когда его
концентрация достигнет 3%. При концентрации
10-12% наступает быстрая потеря сознания
и смерть.
Описаны
случаи тяжёлых отравлений углекислым
газом в замкнутых или герметически
закрытых помещениях (шахты, рудники,
подводные лодки), а так же ограниченных
пространствах где имело место интенсивное
разложение органических веществ –
глубокие колодцы, силосные ямы, бродильные
чаны на пивоваренных заводах,
канализационные колодцы и др. Учитывая
приведённые данные считают, что на
производствах где имеются источники
углекислого газа, в космических кораблях,
на подводных лодках его концентрация
не должна превышать 0,5-1%. В убежищах, а
так же в других критических условиях
можно допустить, что концентрация
углекислого газа до 2%.
АЗОТ
– газ без цвета и запаха, он основной
компонент воздуха ( 78,09 % по объёму),
входит в состав всех живых организмов
(в организме человека около 3% по массе
азота, в белках до 17%), участвует в
круговороте веществ в природе. Основная
область применения – синтез аммиака;
соединения азота – азотные удобрения.
Азот – инертная среда в химических и
металлургических процессах, в
овощехранилищах и т.д.
Высокое
содержание азота в атмосфере – необходимое
условие жизни на Земле. Он выделяется
из растительных и животных остатков, а
так же при извержении вулканов.
Азот
и другие инертные газы при нормальном
давлении физиологически не деятельны,
их значение заключается в разбавлении
кислорода.
АРГОН
– инертный газ, в воздухе 0,9% по объёму,
плотность 1,73 г/л. Используется в
промышленности в аргоновом сваривании,
при химических процессах, для заполнения
электрических ламп и газоразрядных
трубок.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Как вычислить объем воздуха
Воздух представляет собой смесь множества газов. Наиболее массовой его составляющей является азот, на втором месте самый необходимой любому живому организму элемент – кислород. Третье место по процентному содержанию занимает инертный газ аргон, четвертое – углекислый. Содержание всех других газов: водорода, метана, прочих инертных газов и т.д., настолько мало, что в большинстве случаев ими можно пренебречь при расчетах. Можно ли вычислить объем воздуха, находящегося в помещении или в каком-либо сосуде? Конечно, можно.
Инструкция
Большинство помещений имеют правильную геометрическую форму. Их противоположные стены параллельны. То есть объем такого помещения вычисляется точно так же, как объем прямоугольного бруска, например. Измерьте длину (А), ширину (В) и высоту (Н) помещения, перемножьте эти величины, в результате получите объем: V = AхВхН. Производить измерения удобнее всего строительной рулеткой.
Предположим, вам задана такая задача: какой объем занимает воздух при нормальных условиях, если его количество – 12 молей? Ее решение очень простое. Как известно, при нормальных условиях объем одного моля любого газа или смеси газов составляет примерно 22,4 литра. Умножьте эту величину на 12, получите ответ: 22,4* 12 = 268,8 литров. Или, примерно 0,27 м^3.
Немного усложните задачу. Допустим, известное вам количество воздуха массой М заключено в герметичном сосуде. На этот воздух подействовали внешним давлением величиной Р, при температуре, равной Т. Какой объем займет воздух при таких условиях?
Тут вам поможет знаменитое уравнение Менделеева-Клапейрона, выведенное независимо друг от друга нашим соотечественником Д.И. Менделеевым и французом Б.П.Э.Клапейроном. Оно описывает состояние идеального газа. Хотя воздух, конечно же, не является идеальным газом, это уравнение можно использовать, если в расчетах не требуется высокая точность. Уравнение Менделеева-Клапейрона записывается так:PV = MRT/m
Величины Р, М, Т вам известны по условиям задачи, величину R – универсальной газовой постоянной можно найти в любом справочнике по химии, физике или в интернете. Она равна 8,31. Единственная оставшаяся величина – m (молярная масса воздуха). Она находится точно таким же образом, и равна 28,98 грамм/моль. Для удобства расчетов округлите эту величину до 29 г/моль.
Немного преобразовав уравнение, вы получите формулу:V = MRT/mPПодставив известные величины и произведя расчет, найдите искомый объем воздуха.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.