Маса і густина повітря
Врівноважити на вагах колбу (рис. 73) і поставимо під неї запалену спиртівку. При цьому чашка терезів з вантажем опуститься вниз, а колба підніметься вгору. Погасимо спиртівку, і незабаром колба і вантаж знову зрівноважаться. З проведеного досвіду випливає, що повітря має масу і при однаковому його обсязі маса нагрітого повітря менше маси охолодженого повітря.
При нагріванні повітря в колбі розширився і частина його вийшла в навколишній простір. Повітря в колбі придбав меншу щільність. При охолодженні повітря в колбі стискався, поповнювався з навколишнього простору і щільність його стала колишньою.
На рівні землі маса 1м3 повітря при 0 градусів дорівнює 1,293 кг. Отже, повітря значно (більш ніж в 770 разів) легше води. Маса одного літра повітря приблизно така ж, як маса наперстка води.
Повітря, як і інші тіла, володіє і вагою, тобто певною силою тяжіння до Землі. Саме тому більша частина повітря (більше 80% маси) припадає в нижні шари атмосфери – в тропосфері.
У поверхні Землі, до висоти 2-3 км, повітря має найбільшу щільність. На висоті 8-10 км він вже настільки розріджене, що люди, що піднімаються на таку висоту на повітряній кулі, починають задихатися.
Незважаючи на те що в порівнянні з щільністю води щільність повітря дуже мала, вона достатня, щоб повітря служив опорою при польоті багатьом мешканцям наземно-повітряного середовища (комахою, птахам, деяким звірам).
Щільність повітря, як і будь-якого газу, можна збільшити шляхом його стиснення (зближення молекул). При цьому він виявляє і ще одна властивість – пружність, тобто прагнення зайняти колишній обсяг. Переконатися в цьому можна на досвіді. Візьмемо скляну трубку, відріжемо скибочку сирої картоплі, вдаючись у нього кінець трубки, і він буде закритий картопляної пробкою. Затиснемо вільний кінець трубки пальцем і будемо просувати олівцем картопляну пробку всередину трубки. При цьому пальцем ми відчуємо напір повітря. Тепер виймемо олівець з трубки, не віднімаючи від неї палець. Пробка просунеться на колишнє місце.
Властивість пружності стисненого повітря люди широко використовують у побуті та господарстві. Повітрям накачують м’ячі, велосипедні та автомобільні камери. Пружні м’ячі під час гри у волейбол або футбол далеко летять при ударі, а велосипедні чи автомобільні камери пом’якшують поштовхи під час їзди. Повітрям наповнюють надувні матраци, подушки, гумові човни, дитячі іграшки, понтони мостів (рис. 74).
За допомогою стиснутого повітря обприскують дерева і чагарники від хвороб і шкідників, білять стелі і стіни, фарбують олійною фарбою вагони поїздів, кузова автомобілів, холодильники. Стисненим повітрям приводять в рух гальма трамваїв і поїздів, відкривають і закривають двері в електропоїздах. Стисле повітря використовують в відбійних молотках, при гасінні пожеж.
Як можна довести, що повітря має масу?
Чому колба з повітрям до її нагрівання була важче?
У скільки разів маса повітря менше маси води?
Як змінюється щільність повітря із зміною висоти і чому?
Якими властивостями володіє стиснене повітря?
(2 votes, average: 2.50 out of 5)