Chemie

Lufteigenschaften


Sie können die Luft nicht fangen oder sehen, aber wir wissen, dass sie existiert. Durch seine Eigenschaften ist es möglich, seine Existenz zu beweisen.

Luft ist Materie und nimmt den gesamten Raum der Umwelt ein, in dem es keine andere Materie gibt. Beispielsweise nimmt in einer halben Wasserflasche Luft die andere (obere) Hälfte dieser Flasche ein.

Die Luft hat Masse. Auf der Erde hat alles, was Masse hat, auch Gewicht, das heißt, es wird von der Erdanziehung angezogen, die die Kraft ist, die alles in den Mittelpunkt zieht.

Die Luft ist komprimierbar. Es zeigt dann Kompressibilität. Es ist die Eigenschaft, dass Luft beim Komprimieren schrumpfen muss. Wir können diese Eigenschaft demonstrieren, indem wir mit der Spritze experimentieren. Beim Einstecken des Lochs ist es schwierig, den Kolben bis zum Anschlag zu drücken. Wir können jedoch feststellen, dass das Volumen der Luft in der Spritze abnimmt, was die Kompressibilität beweist.

Die Luft ist elastisch. Wenn wir das Loch in der Spritze verschließen und dann den Kolben loslassen, bemerken wir, dass der Kolben dazu neigt, in die Ausgangsposition zurückzukehren. Dann kehrt die Luft zu ihrem ursprünglichen Volumen zurück und somit ist die Elastizität der Luft bewiesen. Das heißt, Elastizität ist die Eigenschaft, die Luft beim Komprimieren auf ihr ursprüngliches Volumen zurückführen muss.

Die Luft dehnt sich aus. Es hat die Eigenschaft der Erweiterbarkeit. Wenn ein flüchtiger Stoff (der sich in Gas verwandelt) mit Luft in Berührung kommt, riechen wir ihn. Dies liegt daran, dass sich dieser Stoff ausdehnt und mit der Luft in größerem Volumen mischt.

Die Luftexpansionsfähigkeit ist die Eigenschaft, dass das Volumen der Luft zunehmen muss, wobei der gesamte verfügbare Raum beansprucht wird.

Die Luft übt Druck aus. Die atmosphärische Luftmasse übt Druck auf die Erdoberfläche aus, bei dem es sich um den atmosphärischen Druck handelt. Im Allgemeinen spüren wir die Auswirkungen des atmosphärischen Drucks nicht, da atmosphärische Luft in unseren Körper eindringt. Von der Lunge gelangt es in das Blut und andere Körperflüssigkeiten und übt von innen nach außen einen Druck aus, der dem atmosphärischen Druck entspricht.

Historische Erfahrungen

Im 17. Jahrhundert wurden zwei historische Experimente zu den Auswirkungen des Luftdrucks durchgeführt: die Magdeburger Hemisphäre und das Torricelli-Experiment.

Der Bürgermeister der deutschen Stadt Magdeburg, Otto von Guericke, führte ein öffentliches Experiment durch, um zu beweisen, dass atmosphärischer Druck besteht. Er hatte zwei Halbkugeln aus Kupfer mit einem Durchmesser von jeweils einem halben Meter. Er verband die beiden kupfernen Halbkugeln zu einer hohlen Kugel und zog mit einer Bombe fast die gesamte Luft von innen heraus.

Vor dem Luftaustritt ließen sich die Hemisphären leicht trennen, da der Druck innen und außen gleich war. Als die Luft reduziert wurde, war der Innendruck geringer als der von außen wirkende atmosphärische Druck. Dieser Druckunterschied brachte die beiden Hemisphären zusammen, so dass 16 Pferde (acht auf jeder Seite) erforderlich waren, um sie voneinander zu trennen.

Noch in diesem Jahrhundert baute der italienische Physiker Torricelli ein Barometer, das den Luftdruck messen kann. Er nahm eine etwa 1 m lange Röhre, die an einem Ende verschlossen war. Füllte es mit Quecksilber (Hg, flüssiges und dichtes Metall). Er fingerte am anderen Ende, drehte das Rohr um und tauchte es in einen Behälter, der auch Quecksilber enthielt.

Als er seinen Finger entfernte, bemerkte er, dass das Metall nicht vollständig aus der Röhre herunterfiel, da der atmosphärische Druck, der auf die Oberfläche des in dem Behälter enthaltenen Quecksilbers ausgeübt wurde, nicht das gesamte Quecksilber aus der Röhre entweichen ließ. Das Experiment wurde auf Meereshöhe durchgeführt, daher wurde vereinbart:

1 atm = 76 cm Hg = 760 mm Hg

Druck und Höhe

Eine Person, die sich auf Meereshöhe befindet (z. B. am Strand), hat eine größere Luftmenge über sich als eine Person, die sich 800 m über dem Meeresspiegel befindet.

Je höher die Höhe, desto niedriger der auf sie ausgeübte Luftdruck. Und je niedriger die Höhe, desto höher der Luftdruck. Das gleiche Gerät, das zur Messung des atmosphärischen Drucks dient, wird zur Messung der Höhe verwendet. Die Barometer, so wird es auch als Höhenmesser verwendet.

Winde

Wind ist die Luft in Bewegung. Eine von der Sonne erwärmte Luftschicht dehnt sich aus, wird weniger dicht und steigt auf. Eine Schicht kalter Luft wird ihren Platz einnehmen. Diese kalte Luft wird ebenfalls erwärmt und steigt auf.

So entstehen Luftströmungen, die die Winde ausmachen. In wärmeren Regionen (weniger dichte Luft) ist der Luftdruck niedriger als in kälteren Regionen (dichtere Luft). Daher geht der Wind immer von Hochdruck in Niederdruckregionen.

Die Windgeschwindigkeiten variieren je nach Druckunterschied zwischen zwei Regionen und dem Abstand zwischen ihnen. Je nach Geschwindigkeit erhält der Wind einen anderen Namen: Brise, Passatwinde, Zyklone und Hurrikane.

Die Brise ist ein leichter und angenehmer Wind. Es kann maritim oder terrestrisch sein. Die Meeresbrise tritt tagsüber auf und wandert von Meer zu Land. Die Landbrise tritt nachts auf und bewegt sich von Land zu Meer.

Der Passatwind ist mild und anhaltend. Es wirkt in den unteren Schichten der Atmosphäre über große Regionen, von Regionen mit hohem Druck in der Nähe der Pole, in Richtung Äquatorregionen. Es begünstigt die Seeschifffahrt. Sie können nordöstlich (nördliche Hemisphäre) und südöstlich (südliche Hemisphäre) sein.

Wirbelstürme oder Taifune haben Geschwindigkeiten über 100 km / h. Hurrikan ist auch ein Zyklon, weil es Geschwindigkeiten von mehr als 300 km / h erreicht. Sie haben eine rotierende Bewegung, die spiralförmige Luftströmungen (Wirbel) erzeugt.

Winde können für die Navigation (Segelboot) und Windmühlen (als Stromquelle) verwendet werden.


Video: Zusammensetzung der Luft I musstewissen Chemie (September 2021).