Воздух состоит из материи? Чтобы соответствовать стандартному определению материи в науке, воздух должен иметь массу и занимать пространство. Вы не видите и не чувствуете запаха воздуха, поэтому можете задаться вопросом о его статусе. Материя – это физический материал, и это фундаментальный элемент всех нас, всей жизни и всей Вселенной. Но … воздух?
Да, воздух действительно имеет массу и занимает физическое пространство, так что да, воздух состоит из материи.
Доказательство того, что воздух – это вещество
Один из способов доказать, что воздух состоит из материи, – это взорвать воздушный шар. Прежде чем вы добавите в воздушный шар воздух, он должен быть пустым и бесформенным. Когда вы вдыхаете в него воздух, воздушный шар расширяется, поэтому вы знаете, что он чем-то наполнен – воздух заполняет пространство. Вы также заметите, что воздушный шар, наполненный воздухом, опускается на землю. Это потому, что сжатый воздух тяжелее окружающей среды, поэтому воздух имеет массу или вес.
Подумайте о том, как вы воспринимаете воздух. Вы можете почувствовать ветер и увидеть, как он воздействует на листья деревьев или воздушного змея. Давление – это масса на единицу объема, поэтому, если есть давление, вы знаете, что воздух должен иметь массу.
Если у вас есть доступ к оборудованию, вы можете взвесить воздуха. Вам понадобится вакуумный насос и либо большой объем воздуха, либо чувствительная шкала. Взвесьте емкость, наполненную воздухом, затем с помощью насоса удалите воздух. Снова взвесьте емкость и обратите внимание на уменьшение веса. Это доказывает, что что-то, имеющее массу, было удалено из контейнера. Кроме того, вы знаете, что удаленный вами воздух занимал место. Следовательно, воздух соответствует определению материи.
Фактически, воздух – довольно важная материя. В воздухе висит то, что поддерживает огромный вес самолета. Он также держит облака в воздухе. Среднее облако весит около миллиона фунтов. Если бы между облаком и землей не было ничего, оно бы упало.
Какой тип вещества – воздух?
Воздух – это пример вещества, известного как газ. Другие распространенные формы материи – твердые и жидкие. Газ – это форма вещества, которая может изменять свою форму и объем. Рассматривая воздушный шар, вы знаете, что можете сжать воздушный шар, чтобы изменить его форму. Вы можете сжать воздушный шар, чтобы воздух уменьшился до меньшего объема, и когда вы лопнете воздушный шар, воздух расширится, чтобы заполнить больший объем.
Если вы Анализируя воздух, он состоит в основном из азота и кислорода, с меньшим количеством других газов, включая аргон, углекислый газ и неон. Водяной пар – еще один важный компонент воздуха.
Количество вещества в воздухе не является постоянным
Количество вещества в пробе воздуха непостоянно из одного места в другое. Плотность воздуха зависит от температуры и высоты.. Литр воздуха с уровня моря содержит намного больше частиц газа, чем литр воздуха с вершины горы, который, в свою очередь, будет содержать гораздо больше вещества, чем литр воздуха из стратосферы. Воздух наиболее плотен у поверхности Земли. На уровне моря большой столб воздуха толкает вниз по поверхности, сжимая газ на дне и придавая ему более высокую плотность и давление. Это похоже на погружение в бассейн и ощущение, что давление увеличивается по мере того, как вы погружаетесь в воду, за исключением того, что жидкая вода не сжимается так же легко, как газообразный воздух.
Хотя вы не можете увидеть или попробовать воздух, это потому, что как газ, его частицы очень далеко друг от друга. Когда воздух конденсируется в жидкую форму, он становится видимым. У него все еще нет вкуса (не то чтобы вы могли попробовать жидкий воздух, не получив обморожения).
Использование человеческих чувств не является окончательной проверкой того, действительно ли что-то важно или нет. Например, вы можете видеть свет, но это энергия, а не материя. В отличие от света, воздух имеет массу и занимает место.
Ресурсы и дополнительная информация
- Бутчер, Сэмюэл и Роберт Дж. Чарлсон. «Введение в химию воздуха». Нью-Йорк: Academic Press, 1972
- Джейкоб, Дэниел Дж. «Введение в химию атмосферы». Princeton NJ: Princeton University Press, 1999.