Воздух его состав свойства и значение. Воздух - роль воздуха в жизни человека, растений и животных. Где самый чистый и полезный воздух
Без воздуха человек не может жить, и не только человек — любое животное и растение без воздуха погибают. Человеку и животным нужен для дыхания, а растения используют находящийся в нем углекислый газ для питания и выработки кислорода. Мы дышим в любом состоянии — когда мы бодрствуем, спим, даже когда находимся в бессознательном состоянии. Человек перестает дышать только с наступлением смерти.
Незаметно для себя мы вдыхаем громадное количество воздуха: в сутки мы вдыхаем около 5 килограмм! Это составит в год почти 2 тонны. Так что каждый из нас за всю свою жизнь вдыхает в себя огромную массу воздуха. Например, кто прожил 50 лет, тот уже вдохнул в себя 100 тонн воздуха!
Для чего же человеку нужен воздух и какие его свойства жизненно важны? Когда человек делает вдох, с воздухом он получает нужные для работы организма вещества, а ненужные ему или вредные составляющие воздуха выдыхает обратно.
Какие же составляющие воздуха полезны для организма и какие бесполезны? Чтобы это понять, нужно заметить следующее: то, что мы называем воздухом, это есть ничто иное, как смесь газов, основные из которых это кислород и азот. Кислород и азот, также как и воздух, не имеют ни вкуса, ни цвета; потому мы их и не замечаем глазом, обонянием или осязанием. Кислород составляет одну пятую часть воздуха (приблизительно), а азот составляет остальные четыре пятых. Эти два газа имеют совершенно различное значение для организма человека. Азот сам по себе не нужен для организма человека, а кислород, напротив, необходим. Вдыхая воздух, мы вдыхаем кислород и азот; во время выдыхания мы весь азот отдаем обратно, а кислород по большей части организм усваивает с помощью легких для поддержания жизни. Именно кислород необходим для жизнедеятельности человека.
Подобно человеку, кислород нужен для дыхания всем животным. Жизнь каждого животного поддерживается кислородом воздуха и без него оно погибает. Только благодаря ему существует органическая жизнь на земле. Но кроме того, кислород воздуха имеет еще очень важное значение: он поддерживает горение. Если из воздуха удалить кислород, то в таком воздухе горение будет невозможно.
В кузнечной печи, где горят угли, с помощью мехов с силой вдувается воздух; кислород воздуха взаимодействует с углями и огонь усиливается; чем больше больше кислорода будет подано к углям, тем сильнее будет огонь. По той же причине на заводах посредством высоких труб увеличивают тягу; чем больше воздуха поступит в топку, тем больше кислорода попадет туда и тем сильнее будет огонь. Для той же цели, когда устанавливают печь или камин, для увеличения тяги ставится труба.
Если зажечь свечу и покрыть его банкой или стаканом (вверх дном), то свеча сперва будет гореть, а когда весь находящийся в замкнутом объеме кислород израсходуется, свеча погаснет.
На поддержание органической жизни на земле и на горение расходуется много кислорода из воздуха, и даже появлялись опасения, что воздух от этого будет становиться беднее кислородом, и что придет время, когда кислорода не хватит для жизни человечества. Но к счастью этого не произойдет, о решении этой проблемы позаботилась сама природа.
Человек и животные поглощают из воздуха кислород, я растения выделяют из себя кислород и, таким образом, они пополняют убыль кислорода в воздухе. Человек и другие животные при выдыхании выделяют из себя углекислый газ, весьма вредный для организма, а растения как раз поглощают его, и тем самым очищают воздух от углекислого газа, вырабатывая необходимый всем живым существам кислород. Так мир животных и мир растений служат поддержкой друг для друга. На этом примере мы имеем возможность убедиться, как целесообразно и гармонично все устроено в природе.
Примеси воздуха: Микробы, Пыль, Вирусы.
Главнейшие составные части воздуха - кислород и азот; как мы уже писали, кислород составляет около одной пятой части воздуха, а азот около четырех пятых. Но в составе воздуха есть и другие вещества.
Воздух всегда содержит в себе некоторое количество влаги в виде паров ; так, например, комната, имеющая площадь 10 кв.метров, может содержать около 1 килограмма водяных паров, невидимых дли глаза; это значит, что если весь пар, заключенный в комнате, собрать и обратить в воду, то получится 1 литр воды. Если зимой, например, с холода войти в теплое помещение, то очки сразу покрываются мелкими водяными капельками (конденсатом); причиной этому находящийся в воздухе водяной пар, который, как роса, осел на стеклах очков. Летом количество пара в кубическом метре воздуха может быть в 10 раз больше, чем зимой.
Кроме того, в воздух входит незначительное количество углекислого газа (а именно на 10000 частей воздуха приходится 3 части углекислого газа); однако этот газ играет очень большую роль в природном балансе. Человеческий организм вырабатывает большое количество углекислого газа и выделяет его из себя во время выдыхания воздуха. Воздух, выдыхаемый человеком, содержит более 4 процентов углекислого газа. Такой воздух уже не годится для дыхании. Вообще воздух, который содержит более 5 процентов углекислого газа, действует на человека отравляющим образом; человек долго не может находиться в таком воздухе - наступит смерть.
Также воздух, особенно в крупных городах, заражен различными бактериями, их называют часто микробами, и вирусами. Это мельчайшие невидимые живые существа; их можно видеть только с помощью микроскопа, увеличивающего в сто или тысячу раз. В благоприятной среде они размножаются чрезвычайно быстро и это размножение происходит весьма просто. Живой микроб посредине своего тела суживается и наконец, делится пополам; таким образом, путем простого деления из одного микроба получается два. Вследствие способности так быстро размножаться, бактерии и вирусы являются главным врагом человечества. Многие наши болезни от простуды и гриппа до СПИДа происходят именно от вирусов и микробов. Эти существа в огромном количестве носятся и воздухе и разносятся ветром во все стороны, они находятся и в воде и в земле. Мы их вдыхаем или глотаем сотнями и тысячами, и если они найдут в человеке благоприятную почву для своего размножения, то болезнь готова: является жар, слабость, и разные неприятные симптомы. Иногда эти бактерии и вирусы незаметно, медленно, даже не причиняя особых болей, но систематически подтачивают здоровье и разрушают организм, приводя к смерти, как при туберкулезе или СПИДе.
В комнатной пыли бактерии находят благоприятную почву для своею размножения. Эта пыль всегда поднимается с пола и заполняет комнаты. Обычно мы эту пыль не видим; но иногда летом, когда солнечные лучи входят в окно, легко в солнечных лучах заметить, как миллионы пылинок носятся в воздухе. Откуда берется комнатная пыль? Мы ее с собой приносим с улицы на ногах, пыль входит и через окна и двери; кроме того, мельчайшие частицы отрываются от пола и от разных предметов. Эту пыль мы вдыхаем; она ложится на наших легких; ослабляет наше здоровье и незаметно дли нас сокращает нашу жизнь.
Пыль в атмосфере имеет разнообразное происхождение; пыль поднимается с ветром; дым из труб, продукты извержений из и прочее, все это ветром смешивается и разносится на сотни, иногда и тысячи километров по земной поверхности.
В местах, покрытых лесом, воздух чище, так как лес своей листвой как фильтром очищает воздух и, кроме того, лес задерживает ветер, разносящий пыль. В верхних слоях воздух чище, так как земная пыль туда ветром заносится меньше. В горных местностях воздух также намного здоровее. Поэтому санатории для больных устраиваются преимущественно на возвышенной, лесистой местности. Возле морей воздух также отличается чистотой и повышенной влажностью, и полезен для больных, например, астмой.
Вес воздуха
Если мы хотим поднять какой-нибудь предмет, например гирю, камень или доску, мы должны приложить для этого некоторое усилие потому, что сила притяжения земли действует на него. Одни тела притягиваются землей больше, другие меньше, иначе говоря, одни тела весят больше, другие меньше. Вес тела и есть та сила, с которой тело притягивается землей. Итак, все тела обладают весом.
Но обладает ли весом воздух? То, что камень имеет вес, мы можем почувствовать взяв его рукой, но вес воздуха мы почувствовать не можем. Однако, легко сообразить, что если бы воздух не имел никакого веса т.е. если бы земля не притягивала его к себе, то воздух не удерживался бы на поверхности земли, и рассеялся бы к бесконечном мировом пространстве, и никакой жизни на Земле не было бы. Но земной шар притягивает к себе свою воздушную оболочку, т.е. атмосферу, а значит воздух имеет вес.
Но как узнать, сколько весит воздух? Если мы хотим, например, узнать, сколько весит вода, размещенная в бутылке, то мы взвесим сначала бутылку вместе с водой, узнав, сколько весит полная бутылка, мы затем взвешиваем пустую бутылку; далее вычитая вес пустой емкости из веса полной, мы найдем чистый вес воды в одной бутылке.
Тем же путем поступают для нахождения веса воздуха. Берется стеклянный сосуд, снабженный краном, и взвешивается вместе с находящимся там воздухом. После этого, с помощью особого прибора — воздушного насоса из этого сосуда выкачивают весь воздух, и сосуд закрывается краном так, чтобы в него не мог попасть воздух снаружи. Этот сосуд, уже лишенный содержавшегося в нем воздуха, вновь взвешивается. Оказывается, теперь вес стал меньше. Вот, разница на сколько уменьшится вес и показывает, сколько весил воздух, который был в этом сосуде.
Таким образом в результате экспериментов было выяснено, что вес 1м 3 воздуха равна 1,225 кг при нормальных условиях (нормальными условиями считаются барометрическое давление 760 мм рт. ст. и +15°С ). Температура и атмосферное давление сильно влияют на вес воздуха, так при том же давлении, но температуре +35°С вес кубического метра воздуха составит 1,1455 кг.
Расширение воздуха при нагревании
Все тела от нагревания расширяются - одни тела больше, другие меньше; это расширение очень незначительно, и мы обычно не замечаем его, но это расширение легко можно обнаружить с помощью опытов. Железо, медь как и все расширяются при нагревании. Жидкости при нагревании расширяются больше, чем твердые тела. Возьмем обыкновенный градусник и будем нагревать его. Для этого опустим кончик градусника и стакан с теплой водой; мы увидим, что жидкость в градуснике (обычно это подкрашенный спирт или ртуть) будет подниматься. Затем опустим этот градусник в холодную воду; мы заметим, что жидкость к градуснике будет понижаться. Этот опыт показывает, что от нагревания происходит изменение объема вещества в градуснике, потому оно поднимается и опускается в трубке.
Воздух также расширяется от нагревания; причем он, как и все газы, расширяется гораздо сильнее, чем твердые и жидкие тела. Чтобы в этом убедиться, можно проделать следующий опыт.
Возьмем, например, воздушный шарик, надуем его воздухом и перевяжем ниткой, чтобы воздух не вышел оттуда. Теперь будем его медленно нагревать, держа над огнем (осторожно и повыше от огня) или поливая горячей водой из душа. Мы заметим, что шарик немного расширится; при дальнейшем нагревании и расширении он может лопнуть. Из этого несложного опыта видно, что воздух при нагревании расширяется. И не только воздух, все газы расширяются от нагревания.
Вследствие нагревания воздух расширяется, а расширившись, он становится легче. Поэтому нагретый воздух поднимается вверх, что мы видим, например, в трубе печки или камина, когда горит огонь. Также, когда горит керосиновая лампа, воздух в стекле, нагревшись, расширяется, делается легче и поднимается вверх. По этой же причине воздушный шар для полетов наполняют нагретым воздухом с помощью специальной горелки, регулируя подъемную силу и высоту полета.
Давление воздуха
Мы выяснили, что воздух имеет вес, т.е. что он притягивается землей. Вследствие этого воздух, окружающий землю, т.е. атмосфера, давит на поверхность земли, а также на все тела. При этом атмосфера давит на каждое тело со всех сторон. Это давление и называется атмосферным.
Чтобы убедиться в этом, можно сделать очень простой опыт. Возьмём стакан, наполним его водой, и положим на него сверху листок бумаги. Прижимая бумагу рукой, перевернем стакан вверх дном; после этого уберем от бумаги руку. Мы увидим, что бумага не упадет, вода не выльется из стакана. Почему так происходит? Вода своим весом давит на бумагу вниз, а бумага все-таки не падает, удерживая воду. Значит бумага испытывает снизу давление, поддерживающее ее. Вот именно это давление и производит воздух.
Вот еще более простой опыт, используем обычную трубочку для воды или коктейлей, конец ее опустим в стакан с водой, а другой возьмем в рот и будем втягивать в себя воздух из трубки. Мы так часто делаем в кафе и ресторанах, не подозревая, что при этом доказываем существование давления воздуха. Мы знаем, что вода в трубке поднимается и попадает в рот. Почему это происходит? Первоначально, пока мы не вытягиваем воздух из трубки, как в трубке, так и вне ее сохраняется одинаковое давление; но когда мы из трубки стали вытягивать воздух, то в трубке давление стало меньше; вследствие этого вода в стакане под влиянием наружного атмосферного давления стала подниматься вверх по трубке.
Опыт с поршнем. Возьмем стеклянную трубку и подходящий к ней поршень, например медицинский шприц. Затем возьмем сосуд с водой и опустим в воду кончик шприца. Если мы будем поднимать поршень шприца, мы увидим, что вода поднимается вслед за поршнем. Какая этому причина? Если бы вслед за поршнем не пошла вода, то под поршнем образовалась бы пустота. В прежнее время поднятие воды объясняли разными таинственными причинами: думали, что вода поднимается потому, что природа боится пустоты. Впервые молодой итальянский ученый Торичелли дал для этого явления простое научное объяснение. Он нашел настоящую причину поднятия воды, а именно атмосферное давление: атмосфера давит на свободную поверхность воды в сосуде и когда мы поднимаем поршень, то это давление вгоняет воду в пустое пространство, образуемое под поршнем, и вода поднимается вслед за ним.
Возникает вопрос, до какой высоты вода будет идти вслед за поршнем? Оказывается, если взять очень длинную трубку, и поднимать поршень все выше и выше, то вода пойдет вслед за поршнем лишь до высоты 10,33 метра; а при дальнейшем поднятии поршня вода больше подниматься не будет, и выше воды образуется пустота. Эту пустоту впоследствии назвали Торичеллиевой пустотой в память об ученом, открывшем ее.
И так, вода поднимается вслед за поршнем лишь на высоту около 10м. Если бы атмосфера давила сильнее, то она поднимала бы воду выше; если бы она вовсе на давила, то вода и вовсе не поднималась бы вслед за поршнем. Это свойство атмосферы своим давлением поднимать воду и жидкость вообще, имеет очень важное значение и применение в науке, технике, и в повседневной жизни.
Атмосфера не везде давит с одинаковой, силой. Так, в низине она давит сильнее, а на горе меньше; потому что над горой меньше слой воздуха. Чем выше подниматься, тем меньше становится давление атмосферы. Так, например, на высоте 10 километров над уровнем моря атмосфера давит почти вчетверо слабее, чем у моря.
В одном и том же месте атмосферное давление бывает то немного больше, то немного меньше. Это зависит от того, какая погода, много ли влаги в воздухе, какие ветры дуют. Таким образом, существует тесная связь между величиной атмосферного давления и погодой. На основании этого, зная величину атмосферного давления, можно иногда судить об ожидаемой погоде.
Для измерения атмосферного давления может служить опыт Торичелли со ртутью. На основании этого опыта, можно самому построить прибор для измерения давления для этого нужно чашу со ртутью и трубку прикрепить к вертикальной доске и на доске нанести черточки с промежутками в один миллиметр, начиная от уровня ртути в чаше. Приборы, служащие для измерения атмосферного давления, называются барометрами.
Только что описанный барометр хоть и точен, но не удобен для переноски. На практике пользуются барометрами из свернутой спиралью и запаянной с двух концов металлической трубки, при изменении давления спираль слегка скручивается или раскручивается, а присоединенная к ней стрелка с шкалой показывает давление. Несмотря на невысокую точность такие барометры удобны для пользования, их даже можно носить с собою в кармане. Путешественники в горных местах очень часто берут с собою барометр; видя по прибору, какова величина атмосферного давления, они определить, на какой высоте находятся. Чем выше подниматься в гору, тем меньше атмосферное давление.
Как велико атмосферное давление? Из предыдущих опытов видно что атмосфера давит на землю и на все предметы с такой же силой, как, если бы вместо атмосферы на нас давил слой воды высотой около 10 метров. Вследствие этого каждый квадратный метр испытывает давление более 10 тонн. Несмотря на такое громадное давление, которое мы испытываем повседневно, мы его не замечаем, в чем же причина? Это происходит потому, что внешнему атмосферному давлению в нашем организме соответствует равное ему внутреннее давление. Оба эти давления друг друга уравновешивают. Ваши легкие, наше сердце, все наши органы испытывают как внешнее давление, так и внутреннее, равное внешнему.
Человеческий организм уже приспособился к такому громадному давлению, более того, такое давление для него стало нормальным и даже необходимым. Давление в верхних слоях атмосферы значительно меньше, чем внизу. Поэтому когда путешественники поднимаются на высокие горы, или воздухоплаватель на воздушном шаре летит высоко вверх, там у них нарушается равновесие между наружным и внутренним давлением и наступают разные болезненные последствия вроде потери сознания, или кровоизлияний. На высоте 10 километров человеку без специальной защиты не выжить. Также и сильное повышение давления, например при погружении в воду на большую глубину, смертельно для человека.
Упругость воздуха и газов. Теплота.
Возьмем, например, резиновый мяч. Мы знаем, что на него давит, благодаря своему весу, атмосферный воздух, а мячик между тем не сжимается. Следовательно, внутренний воздух, т.е. находящийся в мячике, в свою очередь, также давит изнутри на его стенки и не позволяет мячику сжаться. Это внутреннее давление воздуха и есть упругость воздуха.
Итак, воздух (или какой-либо другой газ), заключенный в какой-нибудь сосуд, производит давление на стенки сосуда. Что же это значит — воздух давит на стенки сосуда и как воздух может давить? Ни воздуха, ни частиц его мы не видим, но если бы возможно было их рассмотреть, то мы бы увидели, что частицы (их называют молекулами) воздуха не находится в покое, а все время двигаются, ударяются друг о друга; оттолкнутся и снова двигаются и это движение никогда не прекращается. Вследствие такого движения, молекулы воздуха ударяются о стенки сосуда, подобно тому, как если бы горошинки ударялись о стену, это хаотичное движение молекул называют броуновским движением . Каждый удар ничтожен по своей силе, но число молекул и число ударов громадно, и потому совокупное действие этих ударов производит некоторое давление.
Если воздух (или какой-нибудь другой газ), заключенный в какой-нибудь закрытый сосуд, мы будем нагревать, то воздух будет стремиться расширить свой объем, но так как объем его в сосуде не может измениться, поскольку сосуд закрыт, то воздух начнет сильнее давить на стенки сосуда. Отчего это? Что происходит с воздухом при нагревании? Когда мы нагреваем воздух (или какой-нибудь газ), то частицы его начинают двигаться быстрее, и чем сильнее мы его нагреваем, тем быстрее двигаются его частицы. Вследствие большой скорости каждая частица воздуха ударяется о стенки сосуда с большей силой, а кроме того, и самые удары происходят чаще. В результате этого совокупное действие всех ударов, т.е. давление, увеличится. А если сильно нагреть сосуд с воздухом, то может случиться, что стенки сосуда этих ударов не выдержат и сосуд лопнет.
Нагревание воздуха или газа в том и заключается, что его частицы начинают двигаться быстрее. Это, разумеется, относится не только к газам, но и к всякому телу — и твердому, и жидкому, и газообразному.
Окружающий мир
Тема: Как человек использует свойства воздуха.
Цель: Сформировать понятие о воздухе и его свойствах.
Оборудование: кассета №1 «Роль воздуха в нашей жизни, расход воздуха»,
кассета №2 «Вода, воздух, газы, кислород»
иллюстрация о способах использования воздуха.
I. Постановка проблемы и актуализация знаний.
Сегодня мы с вами поговорим о воздухе и его свойствах.
- Давайте разберем вопросы в начале параграфа.
1. Какими способами можно доказать, что воздух не пустое место?
Ответ: Надо продемонстрировать его наличие.
а) Для этого надо веером помахать перед лицом. Мы почувствуем прикосновение, хотя веер до нас не прикасался. Значит, между веером и лицом есть какое-то тело. Это воздух.
Б. Перевернем стакан вверх дном и медленно опустим его в банку с водой.
- Попадает ли вода в стакан? Почему?
Ответ: Не попадает. Препятствует воздух.
2. Как называется воздушная оболочка Земли?
Ответ: Воздушная оболочка Земли называется атмосфера.
3. Как используют воздух животные и растения?
Ответ: Все живые организмы дышат, используя кислород воздуха.
Растения употребляют воздух для поглощения углекислого газа, который используют в фотосинтезе и выделяют кислород.
Воздух образует воздушную оболочку, которая окружает земной шар и с помощью озонового слоя защищает поверхность Земли от губительного ультрафиолетового облучения.
Прочитайте задание 1-ое на с. 24
Причем чем выполнять задание 1-ое на с. 24 посмотрим фрагмент фильма «Вода». (2 мин.)
Ответ: Вода океанов испаряется и в виде облаков переносится ветрами в другие места, где выпадают дожди, питаются реки.
- А как возникает ветер?
Ответ: Участки земной поверхности нагреваются по разному: ветер дует от менее нагретого участка к более нагретому.
Человек издавна научился использовать как источник энергии.
Он изобрел парус, который позволил ему отправиться в путешествие.
Уже 2-3 тысячи лет назад египтяне плавали по Средиземному морю на вполне совершенных парусных судах.
В Средние века строились ветряные колеса для работы по хозяйству.
Однако и в современности ветряной двигатель играет все большую роль, так как в отличие от других источников он не загрязняет атмосферу.
Одним из способов передвижения по воздуху - воздушный шар, заполненный более легким, чем воздух газом или просто нагретым воздухом. Началом эры воздухоплавания следует считать 183 год, когда братья Монгольфье поднялись в воздух на воздушном шаре, заполненном горячим воздухом.
Возможность передвижения по воздуху летательных аппаратов связана с тем, что воздух обладает выталкивающей силой.
Прочитайте об этом в материале для любознательных. с. 25.
- Так какой силой обладает воздух?
Если тело оказывается легче воздуха, то оно может летать. Воздух расширяется при нагревании. От этого он становится легче воздуха и поднимается вверх.
- Так что происходит с воздухом при нагревании?
Однако главный недостаток воздушного шара - его слабая управляемость.
Лишь самолеты обеспечили людям возможность передвигаться на значительные расстояния с большой скоростью.
- Прочитайте об этом текст на с. 26.
- О каком еще свойстве воздуха вы узнали?
(У него низкая плотность.)
- Благодаря низкой плотности воздуха обладает еще одним свойством: он плохо проводит тепло. На этом свойстве основано создание человеком теплых вещей. Шерстяные вещи и шубы сохраняют в себе толстую воздушную прослойку, которая не дает телу потерять тепло.
2-ое задание на с. 26.
Зачеркни неверное утверждение:
. Одежда нагревается от тела.
. Одежда нагревает тело.
Физминутка.
- Чтобы познакомиться с еще одним свойством воздуха, проведем опыт, который нам предложили в 3-ем задании (с. 26).
- Какой вывод? (с. 27).
- Как называется это свойство?
Ответ: Это свойство называется упругостью.
На этом свойстве основано использование воздуха в автомобильных шинах, мячах, надувных матрацах.
- Давайте повторим, о каких свойствах воздуха вы узнали?
Свойства воздуха:
- расширяется при нагревании,
- плохо проводит тепло,
- низкая плотность,
- упругость.
Воздух - это смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа и других.
В воздухе содержится:
21% кислорода
78 % азота
0,9 % благородных газов и
0,03% углекислого газа,
Кроме этого в небольших количествах содержится водород.
- Посмотрите фрагмент фильма «Состав воздуха». «Газы». «Кислород» (6 мин.)
- Из каких газов состоит воздух?
4. Теперь разберем вопросы в конце параграфа на 28-ой стр.
- Какие свойства воздуха важнее всего для мяча, одеяла и парашюта?
Для мяча - упругость,
для одеяла - слабое проведение тепла,
для парашюта - плотность.
Откуда берутся вещества, из которых состоят живые организмы.
Какой именно газ воздуха создает основу всех органических веществ?
Ответы: Живые организмы состоят из органического вещества. Растения создают органические вещества из углекислого газа и воды.
Поэтому основной газ, из которого состоят тела живых организмов - углекислый газ.
Какой газ воздуха поддерживает температуру нашего тела и температуру в печи?
Каким образом?
Ответы: Высокая температура нашего тела поддерживается за счет тепла, полученного при окислении пищи. Это становится возможным благодаря кислороду. Кислород обеспечивает и горение дров в печи.
Задание 4,5,6.
Задание 7.
- Какой рисунок вы не раскрасите? (Ракету)
Задание 8.
Для улавливания ветряным колесом даже слабого ветерка и увеличения грузоподъемности парашюта и планера надо увеличить площадь опоры и уменьшить вес.
Задание 9.
Из азота делают удобрения.
Кислород используют для сварки.
Углекислый газ - добавляют в газированную воду.
Водородом заполняют воздушные шары.
Задание 10.
- Какая сила поднимает в воздух воздушный шары?
Воздушные шары поднимает выталкивающая сила.
Итог. - Что нового узнали на уроке?
- Как человек использует свойства воздуха?
Дома: Параграф 20, задание 4 и 8.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Воздух представляет собой смесь газов, растворенных друг в друге. В состав воздуха входят азот (78% по объему), кислород (21% по объему), благородные (инертные) газы (около 1% по объему), оксид углерода (IV), пары воды и различные примеси.
Диоксид углерода образуется в природе в результате процессов горения растительных материалов, при дыхании живых организмов и гниении. Большое количество CO 2 поступает в атмосферу в результате деятельности человека. Несмотря на постоянное поступление CO 2 в атмосферу среднее его содержание в воздухе практически всегда находится на уровне 0,03% по объему.
Химические свойства воздуха
За счет наличия в составе воздуха кислорода (21% по объему), проявляющего окислительные свойства, в воздухе способны сгорать многие вещества, причем уравнения химических реакций сгорания (окисления) веществ в (на) воздухе записывают, как уравнения сгорания этих веществ в кислороде, поскольку на бумаге невозможно отобразить химический состав воздуха.
Физические свойства воздуха
К основным физическим свойствам воздуха относят температуру, относительную влажность, плотность, удельную теплоемкость, теплопроводность, динамическую и кинематическую вязкость и др. Практически все эти параметры сильно зависят от температуры, поэтому существую специальные таблицы, в которых указаны значения параметров, характеризующих физические свойства воздуха, при конкретных значениях температуры.
Под относительной влажностью воздуха понимают отношение содержащихся в единице воздуха водяных паров к их максимально возможному содержанию при заданной температуре и давлении. При повышении давления и уменьшении температуры величина относительной влажности воздуха увеличивается.
Плотность воздуха при 20С равна 1,2 кг/м 3 , причем при его нагревании она значительно снижается. Так, при нагревании воздуха до температуры 1200С плотность воздуха снижается в 5 раз по сравнению с плотностью воздуха при 20С.
Вязкость воздуха сильно зависит от температуры и увеличивается с её ростом, причем увеличивается как кинематическая, так и динамическая вязкость. Величины кинематической и динамической вязкости воздуха связаны между собой через величину его плотности.
Теплоемкость воздуха также увеличивается с ростом температуры, однако, этот физический параметр зависит от температуры в меньшей степени, чем, например, плотность. Так, при нагреве воздуха от 20 до 1200С теплоемкость воздуха увеличивается всего в 1,2 раза.
Другие параметры, характеризующие физические свойства воздуха (температуропроводность, число Прандтля и т.д.) от изменения температуры не зависят.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Определите объем воздуха, необходимый для полного окисления сероводорода объемом 448 л. |
| Решение |
Окислительная способность воздуха обусловлена наличием в воздухе кислорода. Объемная доля кислорода в воздухе – 21%, т.е. 1/5 часть от всего объема воздуха. Запишем уравнение реакции полного окисления сероводорода кислородом воздуха:
2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 +2H 2 O Найдем количество вещества сероводорода: v(H 2 S) = V(H 2 S)/V m v(H 2 S) = 448/22,4 = 20 моль По уравнению число моль кислорода: v(O 2) = 1,5× v(H 2 S) v(O 2) = 1,5×20 = 30 моль Найдем объем кислорода: V(O 2) = v(O 2) × V m V(O 2) = 30 ×22,4 = 672 л Тогда объем воздуха: V = 672×5 = 3360 л |
| Ответ | Объем воздуха — 3360 л |
ПРИМЕР 2
| Задание | Определите объем воздуха, который потребуется для сжигания 36 г магния. | ||||
| Решение |
Окислительная способность воздуха обусловлена наличием в воздухе кислорода. Объемная доля кислорода в воздухе – 21%, т.е. 1/5 часть от всего объема воздуха. Запишем уравнение реакции сжигания магния кислородом воздуха:
Из чего состоит воздух. Воз-дух есть повсюду вокруг нас, хотя мы его и не ви-дим. Он заполняет все пустоты, щели и поры под землёй и на поверхности. Есть воздух и в воде, поэ-тому в водоёмах могут обитать рыбы, которые, как и всё живое, дышат кислородом. Он окутывает всю планету. Воздушную оболочку Земли называют ат-мосферой. Воздух не рассеивается в космическом пространстве, потому что его удерживает земное притяжение. Следовательно, атмосфера вращается вместе с Землёй как единое целое. Воздух — это смесь газов. В его составе больше всего азота (3/4) и кислорода (ме-нее 1/4). Других газов очень мало (рис. 106).
Каждый газ имеет огромное зна-чение для жизни на Земле. Кисло-род необходим всему живому для дыхания. Углекислый газ, кото-рый в небольшом количестве име-ется в воздухе, называют «утепли-телем»: он обладает способностью пропускать солнечные лучи к Зем-ле, а её тепло удерживать. Кроме того, в воздухе содержится водяной пар. Имеются в нём и различные твёрдые примеси: пыль, пепел от лесных пожаров и вулканических извержений, кристаллики льда и морской соли, сажа. Например, над пустынями в воздухе мно-го пыли, над океанами — кристалликов соли, над крупными городами — сажи. Воздух — это смесь газов, основные из них — азот и кислород. В небольшом количестве в воздухе есть углекислый газ, водяной пар и твёрдые примеси (пыль, пепел, сажа). Свойства воздуха. Воздух бесцветный и прозрачный. Исследуем свойства воздуха.
Опыт 1. Возьмём пустую пластмассовую бутыл-ку из-под воды, закроем её плотно пробкой и со-жмём её с боков. Заметно сжать бутылку не уда-ётся. Это потому, что она не пустая, как казалось, а заполнена воздухом. Через пробку он не может распространиться наружу. Откроем пробку и по-вторим сжатие. Это удаётся сделать без особых усилий. Опыт 2. На зажжённую свечу направим отверстие открытой пустой пластмассовой бутылки и сожмём её с боков. Мы увидим, что пламя заколыхалось, хотя свечи мы не касались. На пламя подействовал воздух, вытесненный из бутылки. Так мы проверили, что воздух действительно, как и любое вещество в га-зообразном агрегатном состоянии, заполняет сосуд и легко распространяется за его пределы. Материал с сайта Опыт 3. Одну пластмассовую бутылку, напол-ненную водой, а вторую пустую плотно закроем пробками и положим в миску с водой. Будем на-блюдать, как бутылка с водой быстро опустится на дно, тогда как пустая будет плавать на поверхно-сти. Это доказывает, что воздух лёгкий. Воздух можно сжимать и он упругий (вспомните, как резиновый мяч, наполнен-ный сжатым воздухом, отскакивает от пола). Также известно, что воздух плохо проводит тепло. Это его свойство защищает Землю от чрезмерного нагре-вания солнечными лучами и охлаждения. Чем отличается ваша зимняя куртка от осенней или лет-ней? В зимней куртке есть пух или пористый материал синтепон. У таких материалов между пушинками или в по-рах много воздуха, который сохраняет ваше тепло и не пропускает холод. Следовательно, зимой вам не холодно в пуховой или меховой одежде благодаря воздуху. Воздух — бесцветный, прозрачный, лёгкий, упру-гий. Он заполняет всё пространство и плохо прово-дит тепло. Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском На этой странице материал по темам:
Воздух - это смесь газов, состоящая на 78 % из азота, 21 % кислорода, сравнительно немного углекислого газа, входят в его состав и пары воды. Воздух необходим для дыхания всем живым организмам: человеку, животным, растениям. Воздушный океан окружает нашу планету, заполняет все пустоты на земле, находится я воде в растворённом виде. Неравномерное нагревание воздуха над поверхностью Земли приводит в движение воздушные массы и вызывает ветер. Тёплый, более лёгкий, воздух поднимается вверх над сушей или морем, холодный, более тяжёлый, с верхних слоёв опускается вниз. Это влияет на климат многих районов.
Значение воздуха на земле
Свойства воздуха Полет самолетов, воздушных шаров, движение парусника и ветряной электростанции, парение птиц, работа пылесоса - все это происходит благодаря свойствам воздуха. Упругость воздуха , то есть способность воздуха восстанавливать прежний объем после прекращения давления на него - автомобильные шины, мяч, пневматический пистолет. Сжимаемость характеризует свойство воздуха изменять свой объем и плотность при изменении давления и температуры. Низкая теплопроводность воздуха и спользуется, например, в двойных оконных рамах. Стекла сами по себе не защищают от холода, они лишь удерживают воздух, который плохо проводит тепло. И в квартире сохраняется нужная температура. Воздух прозрачный и невидимый, без запаха, не имеет определенного объема, имеет массу легче воды, теплый легче чем холодный и поднимается вверх. Многие свойства человек научился использовать в науке, технике. Состав воздуха Воздух состоит на 1/5 из кислорода, на 4/5 из азота, и не более 1 % приходится на остальные газы, в том числе и углекислый газ. Входят в состав воздуха и водяные пары. Именно кислород нужен животным и человеку. Углекислый газ СО 2 потребляют растения и вырабатывают кислород. Поэтому состав воздуха отличается в лесу или в городе. В городе кислорода меньше, углекислого газа - больше, в лесу - наоборот. Именно леса называют "легкими " нашей планеты. Охрана воздуха Промышленная деятельность человека приводит к загрязнению окружающей среды. Человечество сжигает нефть, газ, бензин, уголь и другие виды топлива в топках электростанций, различных заводов, в двигателях автомобилей. При неполном сгорании топлива в воздух попадают частицы вредных веществ. Они с воздушными массами переносятся ветрами по всему миру и вместе с осадками возвращаются на землю, загрязняя воду, почву и всю окружающую нас природу. Загрязнение воздуха ведет к парниковому эффекту. Поверхность земного шара постепенно нагревается. Таят ледники на полюсах, растет уровень мирового океана. Все больше катаклизмов обрушивается на человечество. Человек, чтобы жить комфортно в будущем, обязан заботиться о защите чистоты воздуха, уменьшая выбросы от промышленных предприятий и автомобилей. Это вопрос существования светлого будущего. Удивительные ветры Ветер - обычное из обычных явлений природы. Знакомое и понятное каждому. Порой приятное, иногда неприятное. Что же такое ветер? Там, где воздух нагрелся сильнее, он поднимается вверх, более холодный и тяжёлый воздух опускается вниз. Мы говорим: дует ветер. Бывает и так: песчаные барханы запевают загадочные песни. Ядовитое дыхание песчаной бури отравляет всё живое. Дует ветер, и над землёй несётся огромный вихрь - торнадо. Тяжёлую картину разрушений оставляет после себя тропическая буря. Торнадо - так называют в Северной Америке смерч гигантской разрушительной силы. Эти вихри крушат на своём пути всё. «Во время урока,- рассказывает учительниц»! одной из американских школ,- я услышала оглушительный грохот. Ветер подул внезапно с чудовищной силой. Не успела я увести детей в безопасное место, как все стёкла в школе вылетели. Дети бросились ко мне. Но тут словно невидимые крылья подхватили их и разные предметы, бывшие в классе. Мы все поднялись на воздух. Вокруг меня кружились дети и обломки школы». Когда торнадо идёт по земле, он напоминает огромный пылесос - в воронку затягивается всё, что встречается на пути. Когда ветер проходит через водоёмы, нередко обнажается дно. Бывают такие смерчи и в нашей стране, правда, но такие свирепые, но тоже сильные. Несколько лет тому назад на переезде подмосковной железной дороги ветер поднял высоко в воздух железнодорожную будку. Её бросило на землю в сорока метрах от старого места. Находившийся в ней обходчик остался жив. И всё это произошло за считанные минуты. Сорванные с домов крыши летали в воздухе, словно они внезапно чудесным образом оказались невесомыми. Там, где смерч пересёк Москву-реку, обнажилось её дно. Около сорока километров прошёл грозный вихрь, уничтожив по пути несколько подмосковных посёлков. Отчего же образуются смерчи? Тут ещё много засекреченного природой. Известно, что образуются они в грозовом облаке, там, где сталкиваются и перемещаются мощные потоки влажного тёплого и холодного воздуха. Из облака выпадает сильный ливень, и вихрь захватывает и закручивает всё новые и новые потоки, образуя огромную воронку. Очень опасен ураган на море. Несколько лет назад американские учёные на крейсере попробовали пробиться в центр урагана, чтобы самим увидеть, что там происходит. Эта попытка окончилась трагически. Последнее сообщение исследователей было, что волны в центре тайфуна достигают высоты 40 метров, бурлят с чудовищной силой. В настоящее время много полезных открытий сделали лётчики-охотники за тайфунами. Главная их задача - оповестить об опасности, где тайфун, какова его сила, куда он движется. Скачать доклад на тему воздух для 2 - 3 класса по предмету окружающий мир  Загрузка...Возможно вам будет интересно:
Последние статьи
|
