Воздух: различия между версиями
imported>Tarvan-sergey |
imported>Д.Ильин м откат правок 2A00:1FA0:4733:598:859F:3476:A7FB:D921 (обс.) к версии Naut-rena |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
{{ | {{значения|Воздух (значения)}} | ||
[[Файл:Atmosphere gas proportions.svg|thumb|250px|Состав земной атмосферы по объёму, за исключением водяного пара]] | |||
'''Во́здух''' — смесь [[газ]]ов, главным образом, состоящая из [[азот]]а и [[кислород]]а (в совокупности 98—99 % в зависимости от [[Влажность|влажности]], то есть концентрации [[Вода|водяного пара]]), а также [[аргон]]а, [[Диоксид углерода|углекислого газа]], [[водород]]а, образующая [[атмосфера Земли|земную атмосферу]]. | |||
Воздух составляет воздушную оболочку Земли и необходим для нормального существования аэробных [[Аэробы|живых организмов]]. [[Кислород]], содержащийся в воздухе, в процессе [[дыхание|дыхания]] поступает в клетки организма и используется в процессе [[Окисление|окисления]], в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии ([[Обмен веществ|метаболизм]], [[аэробы]]). | |||
В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания [[топливо|топлива]] с целью получения [[Теплота|тепла]] и [[Механическая энергия|механической энергии]] в [[Двигатель внутреннего сгорания|двигателях внутреннего сгорания]]. Из воздуха, используя метод сжижения в [[детандер]]е и [[Воздухоразделительные установки|ректификации воздуха]], добывают [[Благородные газы|инертные газы]], а также азот и кислород, в том числе и в жидком виде для использования в криогенных установках ([[жидкий азот]]), либо же ([[жидкий кислород]]) в качестве окислительного компонента ракетного топлива для [[Жидкостный ракетный двигатель|жидкотопливных ракетных двигателей]]. Из воздуха также получают и [[Диоксид углерода|углекислый газ]] в различных формах для технических применений, в том числе и [[сухой лёд]] — твёрдую фазу углекислого газа, [[Сублимация (физика)|возгоняющуюся]] (испаряющуюся, минуя жидкую фазу) при нормальном [[Атмосферное давление|атмосферном давлении]] (101,325 [[Паскаль (единица измерения)|кПа]]). | |||
== | == Химический состав == | ||
[[File:OxygenLevel-1000ma.svg|thumb| Концентрация кислорода в атмосфере Земли в течение последнего миллиарда лет]] | |||
В [[1754 год]]у [[Блэк, Джозеф|Джозеф Блэк]] экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не простое вещество<ref>{{Книга:Science. A History (1543-2001)}}</ref>. | |||
== | |||
< | |||
== {{ | {|class="wikitable sortable" cellpadding="1" | ||
|+ Химический состав осушённого воздуха : | |||
!Вещество||Обозначение||По объёму, %||По массе, % | |||
|- align="center" | |||
|[[Азот]]||N<sub>2</sub>||78,084||75,5 | |||
|- align="center" | |||
|[[Кислород]]||O<sub>2</sub>||20,946||23,15 | |||
|- align="center" | |||
|[[Аргон]]||Ar||0,934||1,292 | |||
|- align="center" | |||
|[[Углекислый газ]]||CO<sub>2</sub>||0,03||0,046 | |||
|- align="center" | |||
|[[Неон]]||Ne||0,001818||0,0014 | |||
|- align="center" | |||
|[[Криптон]]||Kr||0,000114||0,0003<ref>{{Книга|автор=В.Г. Фастовский, А.Е. Ровинский, Ю.В. Петровский|заглавие=Инертные газы. Изд. 2|год=1972|место=Москва|издательство=Атомиздат|страницы=6|страниц=352}}</ref> | |||
|- align="center" | |||
|[[Метан]]||CH<sub>4</sub>||0,0002||0,000084 | |||
|- align="center" | |||
|[[Гелий]]||He||0,000524||0,000073 | |||
|- align="center" | |||
|[[Водород]]||H<sub>2</sub>||0,00005||0,0000036 | |||
|- align="center" | |||
|[[Ксенон]]||Xe||0,0000087||0,00004 | |||
|- | |||
|Другие | |||
| | |||
| | |||
|0,007323 | |||
|} | |||
Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание [[Углекислый газ|углекислого газа]] немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация [[кислород]]а немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота и потому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее. | |||
Практически весь аргон, содержащийся в атмосфере воздуха, образовался в результате [[Радиоактивный распад|радиоактивного распада]] одного природного [[радионуклид]]а — [[Калий-40|калия-40]], встречающегося повсеместно и необходимого для поддержания жизнедеятельности живых организмов, в том числе и организма человека. Первичная атмосфера Земли практически не содержала аргона, также об этом свидетельствует и [[Изотопы|изотопный]] состав аргона — практически весь атмосферный аргон состоит из одного изотопа — аргона-40, доли остальных стабильных изотопов аргона ничтожно малы. | |||
Воздух также содержит в очень малых количествах (относительно других компонентов) и радиоактивный инертный газ [[радон]], правда, объёмная активность воздуха может варьироваться в достаточно широких пределах, и зависит от близости относительно месторождений [[Уран (элемент)|урана]], а также от [[Вентиляция|вентиляции]] помещения (при должной вентиляции объёмная активность становится существенно меньше), [[Строительные материалы|строительных материалов]] и от наличия в самом помещении например приборов с [[Радиолюминесценция|радиевой краской]], или [[Урановые минералы|минералов]], содержащих уран. Радон наряду с [[табакокурение]]м является ведущей причиной [[Рак лёгкого|рака лёгких]], причём, нередко эти два фактора в плане [[канцерогенез]]а действуют синергетически, то есть взаимно дополняя и усиливая друг друга. | |||
Существенное влияние на концентрацию газов в воздухе оказывает [[водяной пар]], концентрация которого зависит от [[Температура|температуры]], [[Влажность|влажности]], наличия и [[Площадь бассейна|площади поверхности]] [[водоём]]ов, времени года, [[климат]]а. Так, при температуре 0 °C {{nobr|1 м³}} воздуха может содержать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов, а вблизи крупных водоёмов относительная влажность выше. | |||
==== Значение ==== | == Физические свойства == | ||
{{Также|Жидкий воздух}} | |||
{{дополнить раздел|дата=2025-12-12}} | |||
{| class="wide" cellpadding="1" | |||
|+Физические свойства воздуха: | |||
! width=70% |Параметр || Значение | |||
|- align="center" | |||
|[[Молярная масса| Средняя молярная масса]] || 28,98 г/моль | |||
|- align="left" | |||
| colspan=2 | | |||
{| class="wide collapsible collapsed" | |||
! [[плотность воздуха|Плотность сухого воздуха]] при нормальном атмосферном давлении ({{nobr|{{formatnum:101325}} Па}}) | |||
|-align="center" | |||
| | |||
{| | |||
| Температура, °C || Плотность, кг/м³ | |||
|- align="center" | |||
| −25 || 1,424 | |||
|- align="center" | |||
| 0 || 1,2929 | |||
|- align="center" | |||
| 20 || 1,2047 | |||
|- align="center" | |||
| 225 || 0,7083 | |||
|} | |||
|} | |||
|- align="center" | |||
| Средняя удельная [[теплоёмкость]] при постоянном давлении {{math|''c<sub>p</sub>''}} || 1,006 кДж/(кг·К) | |||
|- align="center" | |||
| Средняя удельная [[теплоёмкость]] при постоянном объёме {{math|''c<sub>v</sub>''}} || 0,717 кДж/(кг·К) | |||
|- align="center" | |||
| [[Показатель адиабаты]] || 1,40 | |||
|- align="center" | |||
| [[Скорость звука]] (при [[Нормальные условия|н. у.]]) || 331 м/с (1193 км/ч)<ref> | |||
{{книга | |||
| автор = | |||
| часть = Скорость звука | |||
| ссылка часть = http://www.femto.com.ua/articles/part_2/3692.html | |||
| ответственный = под. ред. [[Прохоров, Александр Михайлович|А. М. Прохорова]] | |||
| заглавие = [[Физическая энциклопедия]] | |||
| место = М. | |||
| издательство = «[[Советская энциклопедия]]» | |||
| год = 1988 | |||
| том = 4 | |||
}}</ref> | |||
|- align="center" | |||
| Средний [[коэффициент теплового расширения]] в интервале температур 0—100 °C || 3,67{{e|−3}} 1/К | |||
|- align="center" | |||
| Коэффициент [[динамическая вязкость|динамической вязкости]] воздуха (при [[Нормальные условия|н. у.]]) || 17,2 мкПа·с | |||
|- align="center" | |||
| [[Растворимость]] воздуха в [[вода|воде]] || 29,18 см<sup>3</sup>/л | |||
|- | |||
| colspan=2 | | |||
{| class="wide collapsible collapsed" | |||
! Коэффициент [[теплопроводность|теплопроводности]] воздуха при нормальном атмосферном давлении (101325 Па) | |||
|-align="center" | |||
| | |||
{| | |||
|Температура, °C || Теплопроводность, Вт/(м·К) | |||
|- align="center" | |||
| –173 || 0.00922 | |||
|- align="center" | |||
| –143 || 0.01204 | |||
|- align="center" | |||
| –113 || 0.01404 | |||
|- align="center" | |||
| –83 || 0.01741 | |||
|- align="center" | |||
| –53 || 0.01983 | |||
|- align="center" | |||
| –23 || 0.02207 | |||
|- align="center" | |||
| –3 || 0.02348 | |||
|- align="center" | |||
| 0,1|| 0.02370 | |||
|- align="center" | |||
| 7 || 0.02417 | |||
|- align="center" | |||
| 17|| 0.02485 | |||
|- align="center" | |||
| 27 || 0.02553 | |||
|- align="center" | |||
| 37 || 0.02621 | |||
|- align="center" | |||
| 67 || 0.02836 | |||
|- align="center" | |||
| 97 || 0.03026 | |||
|} | |||
|} | |||
|- align="center" | |||
| Показатель преломления (при [[стандартные условия|стандартных условиях]]) || 1,0002926 | |||
|- align="center" | |||
| Коэффициент изменения [[показатель преломления|показателя преломления]] || 2,8{{e|−9}} 1/Pa | |||
|- align="center" | |||
| Средняя поляризуемость молекулы || 1,7{{e|−30}} | |||
|- align="center" | |||
| [[Константа Сатерленда]] Sat || 171{{e|−7}} | |||
|- align="center" | |||
|} | |||
== | == Воздух в философии == | ||
# | В философии [[Эмпедокл]]а воздух (аэр) — это одна из четырёх [[Стихии (философия)|стихий космоса]], наряду с огнём, землёй и водой. В [[Аристотель#Философское учение Аристотеля|философии Аристотеля]] воздух относится к подлунным лёгким элементам. | ||
== | Немецкий мыслитель [[Ницше, Фридрих|Фридрих Вильгельм Ницше]] писал о воздухе, что это наивысшая и самая тонкая из материй. Из воздуха соткана свобода человека. Поэтому символ воздуха — это в первую очередь символ свободы. Это свобода, для которой нет никаких преград, ведь воздух нельзя ограничить, нельзя поймать и придать ему форму<ref>''Ковальчук Т. Ю.'' [http://www.lib.csu.ru/vch/215/012.pdf Структура художественного пространства в лирике Д. С. Мережковского 1880—1900-х годов] {{Wayback|url=http://www.lib.csu.ru/vch/215/012.pdf |date=20150118173835 }} // Вестник Челябинского государственного университета. Филология. Искусствоведение. — Вып. 49.— 2010. — № 34 (215). — С. 58.</ref><ref>Энциклопедия символов, знаков, эмблем. / авт.-сост. В. Андреева и др. — М. : МИФ : [[АСТ (издательство)|АСТ]], 2001. — С. 96—97.</ref>. | ||
==== | Это символ не только физической, но и духовной свободы, свободы мысли. Поэтому присутствие символов воздуха на какой-либо поверхности говорит о лёгкости мышления, свободе и непредсказуемости<ref>{{книга |автор= |часть=Воздух|ссылка часть= |заглавие=Символы, знаки, эмблемы: Энциклопедия |оригинал= |ссылка= |викитека= |ответственный=авт.-сост. [[Багдасарян, Вардан Эрнестович|В. Э. Багдасарян]], [[Орлов, Игорь Борисович|И. Б. Орлов]], [[Телицын, Вадим Леонидович|В. Л. Телицын]]; под общ. ред. [[Телицын, Вадим Леонидович|В. Л. Телицына]] |издание=2-е изд |место=М. |издательство=ЛОКИД-ПРЕСС |год=2005 |том= |страницы= |столбцы= |страниц=495 |серия= |isbn= |тираж= |ref=Багдасарян, Орлов, Телицын}}</ref>. | ||
== | == Воздух в искусстве == | ||
* Фантастический роман «[[Продавец воздуха]]» (автор [[Беляев, Александр Романович|А. Р. Беляев]], 1929 год) и [[Продавец воздуха (фильм)|одноимённая экранизация]] этого романа. | |||
== | == См. также == | ||
{{ | {{Навигация | ||
|Тема=Воздух | |||
|Викисловарь=воздух | |||
| | |||
| | |||
}} | }} | ||
* [[Кислород]] | |||
* [[Акваланг]] | |||
== | == Примечания == | ||
{{примечания}} | |||
{{ | |||
}} | |||
== | == Ссылки == | ||
* {{ | * [http://thermalinfo.ru/svojstva-gazov/gazovye-smesi/fizicheskie-svojstva-vozduha-plotnost-vyazkost-teploemkost-entropiya Физические свойства воздуха] — таблица значений | ||
{{ВС}} | |||
{{-}} | |||
{{Газовые смеси для дыхания при повышенном давлении}} | |||
{{Атмосфера Земли}} | |||
[[Категория:Газы]] | |||
[[Категория:Атмосфера Земли]] | |||
[[Категория:Воздух|*]] | |||
Текущая версия от 14:24, 22 марта 2026

Во́здух — смесь газов, главным образом, состоящая из азота и кислорода (в совокупности 98—99 % в зависимости от влажности, то есть концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу.
Воздух составляет воздушную оболочку Земли и необходим для нормального существования аэробных живых организмов. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы).
В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха, используя метод сжижения в детандере и ректификации воздуха, добывают инертные газы, а также азот и кислород, в том числе и в жидком виде для использования в криогенных установках (жидкий азот), либо же (жидкий кислород) в качестве окислительного компонента ракетного топлива для жидкотопливных ракетных двигателей. Из воздуха также получают и углекислый газ в различных формах для технических применений, в том числе и сухой лёд — твёрдую фазу углекислого газа, возгоняющуюся (испаряющуюся, минуя жидкую фазу) при нормальном атмосферном давлении (101,325 кПа).
Химический состав

В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не простое вещество<ref>Шаблон:Книга:Science. A History (1543-2001)</ref>.
| Вещество | Обозначение | По объёму, % | По массе, % |
|---|---|---|---|
| Азот | N2 | 78,084 | 75,5 |
| Кислород | O2 | 20,946 | 23,15 |
| Аргон | Ar | 0,934 | 1,292 |
| Углекислый газ | CO2 | 0,03 | 0,046 |
| Неон | Ne | 0,001818 | 0,0014 |
| Криптон | Kr | 0,000114 | 0,0003<ref>Шаблон:Книга</ref> |
| Метан | CH4 | 0,0002 | 0,000084 |
| Гелий | He | 0,000524 | 0,000073 |
| Водород | H2 | 0,00005 | 0,0000036 |
| Ксенон | Xe | 0,0000087 | 0,00004 |
| Другие | 0,007323 |
Состав воздуха может меняться в небольших пределах: в крупных городах содержание углекислого газа немного выше, чем в лесах; в высокогорье и на больших высотах концентрация кислорода немного ниже вследствие того, что молекулы кислорода тяжелее молекул азота и потому концентрация кислорода с высотой уменьшается быстрее.
Практически весь аргон, содержащийся в атмосфере воздуха, образовался в результате радиоактивного распада одного природного радионуклида — калия-40, встречающегося повсеместно и необходимого для поддержания жизнедеятельности живых организмов, в том числе и организма человека. Первичная атмосфера Земли практически не содержала аргона, также об этом свидетельствует и изотопный состав аргона — практически весь атмосферный аргон состоит из одного изотопа — аргона-40, доли остальных стабильных изотопов аргона ничтожно малы.
Воздух также содержит в очень малых количествах (относительно других компонентов) и радиоактивный инертный газ радон, правда, объёмная активность воздуха может варьироваться в достаточно широких пределах, и зависит от близости относительно месторождений урана, а также от вентиляции помещения (при должной вентиляции объёмная активность становится существенно меньше), строительных материалов и от наличия в самом помещении например приборов с радиевой краской, или минералов, содержащих уран. Радон наряду с табакокурением является ведущей причиной рака лёгких, причём, нередко эти два фактора в плане канцерогенеза действуют синергетически, то есть взаимно дополняя и усиливая друг друга.
Существенное влияние на концентрацию газов в воздухе оказывает водяной пар, концентрация которого зависит от температуры, влажности, наличия и площади поверхности водоёмов, времени года, климата. Так, при температуре 0 °C Шаблон:Nobr воздуха может содержать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов, а вблизи крупных водоёмов относительная влажность выше.
Физические свойства
Шаблон:Также Шаблон:Дополнить раздел
| Параметр | Значение | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Средняя молярная масса | 28,98 г/моль | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Средняя удельная теплоёмкость при постоянном давлении Шаблон:Math | 1,006 кДж/(кг·К) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Средняя удельная теплоёмкость при постоянном объёме Шаблон:Math | 0,717 кДж/(кг·К) | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Показатель адиабаты | 1,40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Скорость звука (при н. у.) | 331 м/с (1193 км/ч)<ref>
Шаблон:Книга</ref> | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Средний коэффициент теплового расширения в интервале температур 0—100 °C | 3,67Шаблон:E 1/К | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коэффициент динамической вязкости воздуха (при н. у.) | 17,2 мкПа·с | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Растворимость воздуха в воде | 29,18 см3/л | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Показатель преломления (при стандартных условиях) | 1,0002926 | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коэффициент изменения показателя преломления | 2,8Шаблон:E 1/Pa | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Средняя поляризуемость молекулы | 1,7Шаблон:E | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Константа Сатерленда Sat | 171Шаблон:E | ||||||||||||||||||||||||||||||||
Воздух в философии
В философии Эмпедокла воздух (аэр) — это одна из четырёх стихий космоса, наряду с огнём, землёй и водой. В философии Аристотеля воздух относится к подлунным лёгким элементам.
Немецкий мыслитель Фридрих Вильгельм Ницше писал о воздухе, что это наивысшая и самая тонкая из материй. Из воздуха соткана свобода человека. Поэтому символ воздуха — это в первую очередь символ свободы. Это свобода, для которой нет никаких преград, ведь воздух нельзя ограничить, нельзя поймать и придать ему форму<ref>Ковальчук Т. Ю. Структура художественного пространства в лирике Д. С. Мережковского 1880—1900-х годов Шаблон:Wayback // Вестник Челябинского государственного университета. Филология. Искусствоведение. — Вып. 49.— 2010. — № 34 (215). — С. 58.</ref><ref>Энциклопедия символов, знаков, эмблем. / авт.-сост. В. Андреева и др. — М. : МИФ : АСТ, 2001. — С. 96—97.</ref>.
Это символ не только физической, но и духовной свободы, свободы мысли. Поэтому присутствие символов воздуха на какой-либо поверхности говорит о лёгкости мышления, свободе и непредсказуемости<ref>Шаблон:Книга</ref>.
Воздух в искусстве
- Фантастический роман «Продавец воздуха» (автор А. Р. Беляев, 1929 год) и одноимённая экранизация этого романа.
См. также
Примечания
Ссылки
- Физические свойства воздуха — таблица значений