Какой вес воздуха в комнате. Урок "Вес воздуха

Воздух – неосязаемая величина, его невозможно пощупать, понюхать, он находится повсюду, но для человека он невидим, узнать, сколько весит воздух непросто, но возможно. Если поверхность Земли, как в детской игре расчертить на мелкие квадратики, размером 1х1 см, то вес каждого из них будет равен 1 кг, то есть в 1см 2 атмосферы содержится 1 кг воздуха.

Можно ли это доказать? Вполне. Если соорудить весы из обычного карандаша и двух воздушных шаров, закрепив конструкцию на нити, карандаш будет находиться в равновесии, поскольку вес двух накачанных шариков одинаков. Стоит проткнуть один из шаров, перевес окажется в сторону надутого шарика, потому как воздух из поврежденного шарика вышел наружу. Соответственно, простой физический опыт доказывает, что воздух имеет некий вес. Но, если взвесить воздух на равнинной поверхности и в горах, то его масса окажется различной – горный воздух значительно легче, чем тот, которым мы дышим возле моря. Причин разного веса несколько:

Вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг.

чем выше поднимается воздух, тем более разреженным он становится, то есть высоко в горах, давление воздуха будет составлять не 1 кг на см 2 , а вполовину меньше, но и содержание необходимого для дыхания кислорода так же уменьшается ровно вполовину, что способно вызвать головокружение, тошноту и боль в ушах;
содержание воды в воздухе.

В состав воздушной смеси входят:

1.Азот – 75,5%;

2. Кислород – 23,15%;

3. Аргон – 1,292%;

4. Углекислый газ – 0,046%;

5. Неон – 0,0014%;

6. Метан – 0,000084%;

7. Гелий – 0,000073%;

8. Криптон – 0,003%;

9. Водород – 0,00008%;

10. Ксенон – 0,00004%.

Количество ингредиентов в составе воздуха может меняться и, соответственно, масса воздуха так же претерпевает изменения в сторону увеличения или уменьшения.

воздух всегда содержит пары воды. Физическая закономерность такова, что чем выше температура воздуха, тем больше воды в нем содержится. Этот показатель называется влажностью воздуха и влияет на его вес.

В чем измеряется вес воздуха? Существует несколько показателей, которые определяют его массу.

Сколько весит куб воздуха?

При температуре, равной 0° по Цельсию вес 1м 3 воздуха составляет 1,29 кг. То есть, если в комнате мысленно выделить пространство высотой, шириной и длиной, равными 1м, то в этом воздушном кубе будет находиться именно это количество воздуха.

Если воздух имеет вес и вес, достаточно ощутимый, почему человек не чувствует тяжести? Такое физическое явление, как атмосферное давление, подразумевает, что на каждого жителя планеты давит воздушный столб весом 250 кг. Площадь ладони взрослого человека, в среднем, равна 77 см 2 . То есть, в соответствии с физическим законами, каждый из нас держит на ладони 77 кг воздуха! Это равноценно тому, что мы постоянно носим в каждой руке по 5 пудовых гирь. В реальной жизни это не под силу даже тяжелоатлету, однако, с такой нагрузкой каждый из нас справляется легко, потому что атмосферное давление давит с двух сторон, как снаружи человеческого организма, так и изнутри, то есть разница в конечном итоге равна нулю.

Свойства воздуха таковы, что он по-разному действует на организм человека. Высоко в горах, из-за недостатка кислорода у людей возникают зрительные галлюцинации, а на большой глубине, соединение кислорода и азота в особую смесь – «веселящий газ» может создавать чувство эйфории и ощущение невесомости.

Зная эти физические величины можно рассчитать массу атмосферы Земли – то количество воздуха, которое удерживается в околоземном пространстве силами тяготения. Верхняя граница атмосферы заканчивается на высоте 118 км, то есть, зная вес м 3 воздуха, можно поделить всю заемную поверхность на воздушные столбы, с основанием 1х1м и сложить полученную массу таких колонн. В конечном итоге, она будет равна 5,3*10 в пятнадцатой степени тонн. Вес воздушной брони планеты достаточно велик, но и он составляет лишь одну миллионную долю от общей массы земного шара. Атмосфера Земли служит своеобразным буфером, сохраняющим Землю от неприятных космических сюрпризов. От одних только солнечных бурь, которые достигают поверхности планеты, атмосфера теряет в год до 100 тысячи тонн от своей массы! Такой невидимый и надежный щит – воздух.

Сколько весит литр воздуха?

Человек не замечает, что его постоянно окружает прозрачный и практически невидимый воздух. Можно ли увидеть этот неосязаемый элемент атмосферы? Наглядно, перемещение воздушных масс ежедневно транслируется на телевизионном экране – теплый или холодный фронт приносит долгожданное потепление или обильный снегопад.

Что еще мы знаем о воздухе? Наверное, то, что он жизненно необходим всем живым существам, обитающим на планете. Человек каждые сутки вдыхает и выдыхает порядка 20 кг воздуха, четвертая часть которого потребляется мозгом.

Вес воздуха можно измерять в разных физических величинах, в том числе и в литрах. Вес одного литра воздуха будет равняться 1,2930 грамм, при давлении 760 мм рт. столба и температуре, равной 0°С. Кроме привычного газообразного состояния воздух может встречаться и в жидком виде. Для перехода субстанции в данное агрегатное состояние потребуется воздействие огромного давления и очень низких температур. Астрономы предполагают, что существуют планеты, поверхность которых полностью покрыта жидким воздухом.

Источниками кислорода, необходимого для существования человека, являются леса Амазонии, которые продуцируют до 20% этого важного элемента на всей планете.

Леса – это действительно «зеленые» легкие планеты, без которых существование человека попросту невозможно. Поэтому живые комнатные растения в квартире являются не просто предметом интерьера, они очищают воздух в помещении, загрязнение которого в десятки раз выше, чем на улице.

Чистый воздух давно стал дефицитом в мегаполисах, загрязненность атмосферы настолько велика, что люди готовы покупать чистый воздух. Впервые «продавцы воздуха» появились в Японии. Они производили и продавали чистый воздух в консервных банках и любой житель Токио мог на ужин открыть баночку чистейшего воздуха, и насладиться его свежайшим ароматом.

Чистота воздуха оказывает значительное влияние не только на здоровье человека, но и животных. В загрязненных районах экваториальных вод, возле населенных людьми мест десятками гибнут дельфины. Причиной смерти млекопитающих является загрязненная атмосфера, на вскрытии животных легкие дельфинов напоминают легкие шахтеров, забитые угольной пылью. Очень чувствительны к загрязнению воздуха и обитатели Антарктиды – пингвины, если воздух содержит большое количество вредных примесей, они начинают тяжело и прерывисто дышать.

Для человека чистота воздуха так же очень важна, поэтому после работы в офисе врачи рекомендуют совершать ежедневные часовые прогулки в парке, лесу, за городом. После такой «воздушной» терапии, жизненные силы организма восстанавливаются и значительно улучшается самочувствие. Рецепт этого бесплатного и эффективного лекарства известен с давних времен, многие ученые, правители считали обязательным ритуалом ежедневные прогулки на свежем воздухе.

Для современного городского жителя лечение воздухом очень актуальна: небольшая порция живительного воздуха, вес которой равен 1-2 кг, является панацеей от многих современных недугов!

И не ошибиться в расчетах при приобретении оборудования? Тогда статья «Как посчитать объем воздуха в помещении?» как раз для Вас!

Для начала, давайте с Вами рассмотрим несколько интересных фактов: мы ежедневно вдыхаем и выдыхаем 20 000 л. воздуха. Все, чем мы дышим остается у нас в организме и возникает вопрос, а насколько пригоден вдыхаемый нами воздух?

Существует ряд основных показателей, определяющих качество окружающей нас воздушной среды, вот некоторые из них:

· Неприятные запахи ― создают ощущение дискомфорта и раздражают нервную систему, что негативно отражается на здоровье и работоспособности.

· Влажность воздуха. Пониженная влажность может вызывать неприятные ощущения. Пагубно она влияет и на людей с заболеваниями дыхательных путей, также может вызывать обострение болезней. Также из-за пониженной влажности двери, оконные рамы и мебель могут рассыхаться, а в помещениях с повышенной влажностью (бассейны, ванные комнаты), набухать.

· Температура воздуха, которая считается комфортной составляет 21-23°С в помещении. Отклонение от нормы влияет на физическую и умственную активность, а также на состояние здоровья.

· Подвижность воздуха. Повышенная скорость воздуха в помещении приводит к ощущению сквозняка, а пониженная ― к застою воздуха.

Теперь давайте рассмотрим с Вами, как высчитать и определить необходимые параметры вентиляции в Вашем помещении.

Итак, количество вентиляционного воздуха определяется для каждого помещения отдельно, учитывается содержание в воздухе вредных веществ и примесей. Если характер и количество вредных веществ невозможно подсчитать, то воздухообмен определяют по кратности (формуле):

Где Vпом – объем помещения, м3;
Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч., данные приведены в таблице " кратность воздухообмена".

Как узнать объем помещения?

Для начала необходимо вычислить общий объем помещения в метрах кубических.
Используем формулу:

Длина х ширина х высота = объем помещения м3
A x B x H = V (м3)

К примеру: помещение длиной 8 м, шириной 5 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитываем объем комнаты: 8 х 5 х 2,8 = 112 м3. Затем, используя приведенные ниже таблицы рекомендуемой кратности воздухообмена, определяем требуемую производительность вентилятора.

Определение воздухообмена в соответствии с количеством людей в помещении:

Где L1 – норма воздуха на одного человека, м3/ч*чел;

NL – количество людей в помещении.

Средневзвешенная норма воздуха L1:
20-25 м3/ч на одного человека при минимальной физической активности;
45 м3/ч на одного человека при легкой физической работе;
60 м3/ч на одного человека при тяжелой физической работе.

Определение воздухообмена при выделении влаги можно расчитать по формуле:

где D – количество выделяемой влаги, г/ч;
dv – влагосодержание удаляемого воздуха, г воды/кг воздуха;
dn – влагосодержание приточного воздуха, г воды/кг воздуха;

Определение воздухообмена для удаления излишков тепла:

где Q – выделение в помещение тепла, кВт;
tv – температура удаляемого воздуха, °С;
tn – температура приточного воздуха, °С;
ρ – плотность воздуха, кг/м3 (при 20°С = 1,205 кг/м3);
Cp – теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К) (при 20°С; Cp=1,005 кДж/(кг·К))

Таблица кратностей воздухообмена:

Определение воздухообмена в зависимости от предельно допустимой концентрации веществ:

Где GСО2 – количество выделяющегося СО2, л/ч,
УПДК – предельно-допустимая концентрация СО2 в удаляемом воздухе, л/м3,
УП – содержание газа в приточном воздухе, л/м3.

Если у Вас возникнут вопросы, Вы можете "Климат-Маркет Украина" , которые квалифицированно и качественно проведут все необходимые расчеты и помогут Вам создать и установить систему вентиляции, не только соответствующую всем нормам и стандартам, но и Вашим эксклюзивным требованиям!!!

Если Вас заинтересовала данная статья, не забудьте также посмотреть и , которые предлагает в продаже "Климат-Маркет Украина" . По вопросам приобретения и установки оборудования, обращайтесь по !

Звоните и заказывайте!

Цели урока.

Учащиеся должны усвоить, что:

Воздух имеет вес;
Атмосфера оказывает давление на земную поверхность и тела, находящиеся на ней.

Учащиеся должны научиться:

Объяснять причину наличия атмосферного давления,
Объяснять проделанные эксперименты.

Учащиеся должны убедиться, что существуют явления, вызванные действием атмосферы.

Ход урока

1. Проверка домашнего задания. Фронтальная беседа.

Какие свойства газов отличаются от свойств твердых тел и жидкостей?
Как с точки зрения МКТ объяснить причину возникновения давления газов?
Как можно доказать, что газ производит давление на стенки сосуда?
Как доказать, что газ производит одинаковое давление по всем направлениям?
От каких величин зависит давление газа? Как его можно изменить?

2. Актуализация знаний.

П. Что такое вес тела? Найдите значение веса следующих тел: гири, массой 100г, стакана с водой.

У. Вес-это сила, характеризующая действие тел на горизонтальную опору или вертикальный подвес. Вес гири приблизительно 1Н, вес стакана с водой приблизительно 2,5Н.

Это значит, что гиря и стакан с водой действуют на опору (стол и дно стакана) с силой 1Н и 2,5 Н.

3. Этап создания нового знания.

П. Мы нашли значение веса гири и веса стакана с водой. А как определить вес газа? Существует ли давление газа, аналогичное давлению жидкости?

Запишем познавательную задачу 1 (ПЗ 1). Найти вес газа.

Как найти ответ на эту задачу?

У. Нужно определить массу газа (воздуха) , а затем рассчитать его вес.

П. Предложите экспериментальную установку для определения массы газа, начертите схему установки в тетради (организация обсуждения предложенных установок) .

У. (Изображает схему установки у доски ) Нужно взять сосуд, откачать из него воздух и найти массу сосуда, затем заполнить сосуд воздухом и найти массу сосуда с воздухом. Разность масс гирь умножить на 9,8Н/кг и получим вес воздуха.

П. Проводит эксперимент , используя для этого колбу, объемом 1 литр . Запишите значение массы одного литра воздуха. Рассчитайте его вес.

У. Воздух объемом один литр имеет массу 1,3 г. Вес воздуха приблизительно 0,01 Н.

П. А теперь рассчитайте вес 1м 3 воздуха.

У.Вес 1 м 3 воздуха:

П.Сформулируйте ответ на ПЗ 1. Запишите его в тетрадь (после обсуждения) .

4. Мотивационный этап.

П. Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой. Что вы знаете об атмосфере?

У.Воздушная оболочка, которая окружает Землю. Простирается на десятки километров. Масса атмосферы 5- 10 15 т. Атмосфера состоит из смеси газов. Плотность уменьшается при удалении от Земли.

П. В состав атмосферы входят: кислород, водород, азот, углекислый газ, водяной пар и другие газы. Оказывает ли атмосфера давление на поверхность Земли и на тела, находящиеся на Земле?

5. Этап создания нового знания.

П. Запишем ПЗ 2. Давит ли атмосфера на поверхность Земли и на тела, находящиеся на ней? Укажите, что является причиной атмосферного давления.

Как решить данную задачу?

У. Можно подобрать примеры из жизни или придумать установку, чтобы какое-то тело двигалось или деформировалось под действием атмосферы.

П. (организует обсуждение предложенных примеров: действия атмосферного давления и установок)

П. Существованием атмосферного давления объясняется целое множество явлений.

Рассмотрим опыт «фонтан в разряженном воздухе». Сначала при помощи насоса откачиваем воздух из колбы. Затем, перевернув колбу горлышком вниз, опускаем в сосуд с водой. Вода всасывается через трубку и бьет фонтаном внутри колбы.

Объясните этот опыт (проводит демонстрацию действия атмосферы: действие фонтана)

У. Вода входит в сосуд, так как атмосферное давление больше давления разряженного воздуха в колбе. Причина атмосферного давления - наличие притяжения молекул (массы) воздуха и Земли.

П. (проводит демонстрацию действия атмосферы: втягивание яйца в бутылку, автоматической поилки для птиц)

У. (отвечают на вопросы)

Почему яйцо оказалось в бутылке?
Почему вода не выливается из бутылки?
Если уровень воды в корытце уменьшится, и горлышко бутылки выйдет из воды, то часть воды из бутылки выльется. Почему?

П. Сформулируйте ответ на ПЗ 2.

У. (учащиеся делают выводы и записывают ответ на ПЗ 2). Атмосфера оказывает давление на поверхность Земли и на тела при любом их расположении.

6. Закрепление изученного материала:

а) Экспериментальная задача. Объяснить действие пипетки, поршневой авторучки.

Оборудование: