Σωματίδια αέρα κατά τη θέρμανση και την ψύξη. Ο αέρας διαστέλλεται όταν θερμαίνεται και συστέλλεται όταν ψύχεται. Ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας

Ατμόσφαιρα(από το ελληνικό atmos - ατμός και spharia - μπάλα) - περίβλημα αέραΓη που περιστρέφεται μαζί της. Η ανάπτυξη της ατμόσφαιρας συνδέθηκε στενά με τις γεωλογικές και γεωχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον πλανήτη μας, καθώς και με τις δραστηριότητες των ζωντανών οργανισμών.

Το κατώτερο όριο της ατμόσφαιρας συμπίπτει με την επιφάνεια της Γης, αφού ο αέρας διεισδύει στους μικρότερους πόρους του εδάφους και διαλύεται ακόμη και στο νερό.

Το ανώτερο όριο σε υψόμετρο 2000-3000 km περνά σταδιακά στο διάστημα.

Η πλούσια σε οξυγόνο ατμόσφαιρα καθιστά δυνατή τη ζωή στη Γη. Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο χρησιμοποιείται στη διαδικασία της αναπνοής από ανθρώπους, ζώα και φυτά.

Αν δεν υπήρχε ατμόσφαιρα, η Γη θα ήταν τόσο ήσυχη όσο το φεγγάρι. Άλλωστε, ο ήχος είναι η δόνηση των σωματιδίων του αέρα. Το μπλε χρώμα του ουρανού οφείλεται ακτίνες ηλίου, περνώντας από την ατμόσφαιρα, όπως μέσα από φακό, αποσυντίθενται σε συστατικά χρώματα. Σε αυτή την περίπτωση, οι ακτίνες των μπλε και μπλε χρωμάτων είναι διάσπαρτες περισσότερο από όλα.

Η ατμόσφαιρα καθυστερεί πλέον υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΟ ήλιος, που έχει επιζήμια επίδραση στους ζωντανούς οργανισμούς. Διατηρεί επίσης τη θερμότητα στην επιφάνεια της Γης, εμποδίζοντας τον πλανήτη μας να κρυώσει.

Η δομή της ατμόσφαιρας

Στην ατμόσφαιρα διακρίνονται πολλά στρώματα, τα οποία διαφέρουν ως προς την πυκνότητα και την πυκνότητα (Εικ. 1).

Τροποσφαίρα

Τροποσφαίρα- το χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας, του οποίου το πάχος πάνω από τους πόλους είναι 8-10 km, σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη - 10-12 km και πάνω από τον ισημερινό - 16-18 km.

Ρύζι. 1. Η δομή της ατμόσφαιρας της Γης

Ο αέρας στην τροπόσφαιρα θερμαίνεται από η επιφάνεια της γης, δηλαδή από γη και νερό. Επομένως, η θερμοκρασία του αέρα σε αυτό το στρώμα μειώνεται με το ύψος κατά μέσο όρο 0,6 °C για κάθε 100 μ. Στο ανώτερο όριο της τροπόσφαιρας φτάνει τους -55 °C. Ταυτόχρονα, στην περιοχή του Ισημερινού, άνω όριοΗ θερμοκρασία του αέρα στην τροπόσφαιρα είναι -70 °C και στην περιοχή του Βόρειου Πόλου -65 °C.

Περίπου το 80% της μάζας της ατμόσφαιρας συγκεντρώνεται στην τροπόσφαιρα, βρίσκονται σχεδόν όλοι οι υδρατμοί, εμφανίζονται καταιγίδες, καταιγίδες, σύννεφα και βροχοπτώσεις και εμφανίζεται κάθετη (συναγωγή) και οριζόντια (άνεμος) κίνηση του αέρα.

Μπορούμε να πούμε ότι ο καιρός σχηματίζεται κυρίως στην τροπόσφαιρα.

Στρατόσφαιρα

Στρατόσφαιρα- το στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται πάνω από την τροπόσφαιρα σε υψόμετρο 8 έως 50 km. Το χρώμα του ουρανού σε αυτό το στρώμα φαίνεται μωβ, γεγονός που εξηγείται από τη σπανίωση του αέρα, λόγω της οποίας οι ακτίνες του ήλιου σχεδόν δεν διασκορπίζονται.

Η στρατόσφαιρα περιέχει το 20% της μάζας της ατμόσφαιρας. Ο αέρας σε αυτό το στρώμα είναι αραιωμένος, πρακτικά δεν υπάρχουν υδρατμοί και επομένως σχεδόν δεν σχηματίζονται σύννεφα και βροχόπτωση. Ωστόσο, στη στρατόσφαιρα παρατηρούνται σταθερά ρεύματα αέρα, η ταχύτητα των οποίων φτάνει τα 300 km/h.

Αυτό το στρώμα είναι συγκεντρωμένο όζο(οθόνη όζοντος, οζονόσφαιρα), στρώμα που απορροφά υπεριώδεις ακτίνες, εμποδίζοντάς τους να φτάσουν στη Γη και έτσι προστατεύοντας τους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη μας. Λόγω του όζοντος, η θερμοκρασία του αέρα στο ανώτερο όριο της στρατόσφαιρας κυμαίνεται από -50 έως 4-55 °C.

Μεταξύ της μεσόσφαιρας και της στρατόσφαιρας βρίσκεται μεταβατική ζώνη- στρατόπαυση.

Μεσόσφαιρα

Μεσόσφαιρα- ένα στρώμα της ατμόσφαιρας που βρίσκεται σε υψόμετρο 50-80 km. Η πυκνότητα του αέρα εδώ είναι 200 ​​φορές μικρότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης. Το χρώμα του ουρανού στη μεσόσφαιρα φαίνεται μαύρο, τα αστέρια είναι ορατά κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η θερμοκρασία του αέρα πέφτει στους -75 (-90)°C.

Σε υψόμετρο 80 χλμ. ξεκινά θερμόσφαιρα.Η θερμοκρασία του αέρα σε αυτό το στρώμα αυξάνεται απότομα σε ύψος 250 m και στη συνέχεια γίνεται σταθερή: σε ύψος 150 km φτάνει τους 220-240 °C. σε υψόμετρο 500-600 km ξεπερνά τους 1500 °C.

Στη μεσόσφαιρα και τη θερμόσφαιρα, υπό τη δράση των κοσμικών ακτίνων, τα μόρια αερίου διασπώνται σε φορτισμένα (ιονισμένα) σωματίδια ατόμων, έτσι αυτό το τμήμα της ατμόσφαιρας ονομάζεται ιονόσφαιρα- ένα στρώμα πολύ σπάνιου αέρα, που βρίσκεται σε υψόμετρο 50 έως 1000 km, που αποτελείται κυρίως από ιονισμένα άτομα οξυγόνου, μόρια μονοξειδίου του αζώτου και ελεύθερα ηλεκτρόνια. Αυτό το στρώμα χαρακτηρίζεται από υψηλή ηλεκτροδότηση και τα μακρά και μεσαία ραδιοκύματα αντανακλώνται από αυτό, όπως από έναν καθρέφτη.

Στην ιονόσφαιρα, προκύπτουν σέλας - η λάμψη των σπανίων αερίων υπό την επίδραση ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που πετούν από τον Ήλιο - και παρατηρούνται έντονες διακυμάνσεις στο μαγνητικό πεδίο.

Εξώσφαιρα

Εξώσφαιρα- το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας, που βρίσκεται πάνω από 1000 km. Αυτό το στρώμα ονομάζεται επίσης σφαίρα σκέδασης, καθώς τα σωματίδια αερίου κινούνται εδώ με μεγάλη ταχύτητα και μπορούν να διασκορπιστούν στο διάστημα.

Σύνθεση της ατμόσφαιρας

Η ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα αερίων που αποτελείται από άζωτο (78,08%), οξυγόνο (20,95%), διοξείδιο του άνθρακα (0,03%), αργό (0,93%), μικρή ποσότητα ηλίου, νέον, ξένο, κρυπτό (0,01%), όζον και άλλα αέρια, αλλά η περιεκτικότητά τους είναι αμελητέα (Πίνακας 1). Η σύγχρονη σύνθεση του αέρα της Γης καθιερώθηκε πριν από περισσότερα από εκατό εκατομμύρια χρόνια, αλλά η απότομη αυξημένη ανθρώπινη παραγωγική δραστηριότητα παρόλα αυτά οδήγησε στην αλλαγή της. Επί του παρόντος, παρατηρείται αύξηση της περιεκτικότητας σε CO 2 κατά περίπου 10-12%.

Τα αέρια που συνθέτουν την ατμόσφαιρα εκτελούν διάφορους λειτουργικούς ρόλους. Ωστόσο, η κύρια σημασία αυτών των αερίων καθορίζεται κυρίως από το γεγονός ότι απορροφούν πολύ έντονα την ενέργεια ακτινοβολίας και έτσι ασκούν σημαντική επιρροήεπί καθεστώς θερμοκρασίαςεπιφάνεια και ατμόσφαιρα της γης.

Τραπέζι 1. Χημική σύνθεσηξηρός ατμοσφαιρικός αέραςστην επιφάνεια της γης

	Συγκέντρωση όγκου. %	Μοριακό βάρος, μονάδες
Οξυγόνο
Διοξείδιο του άνθρακα
Οξείδιο του αζώτου
	0 έως 0,00001
Διοξείδιο του θείου	από 0 έως 0,000007 το καλοκαίρι. 0 έως 0,000002 το χειμώνα
	Από 0 έως 0,000002	46,0055/17,03061
Διοξείδιο του Αζόγκ
Μονοξείδιο του άνθρακα

Αζωτο,το πιο κοινό αέριο στην ατμόσφαιρα, χημικά ελάχιστα ενεργό.

Οξυγόνο, σε αντίθεση με το άζωτο, είναι ένα χημικά πολύ ενεργό στοιχείο. Συγκεκριμένη Λειτουργίαοξυγόνο - οξείδωση οργανική ύληετερότροφοι οργανισμοί, πετρώματα και υποοξειδωμένα αέρια που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα από τα ηφαίστεια. Χωρίς οξυγόνο, δεν θα υπήρχε αποσύνθεση της νεκρής οργανικής ύλης.

Ο ρόλος του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά μεγάλος. Εισέρχεται στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα των διεργασιών της καύσης, της αναπνοής των ζωντανών οργανισμών, της αποσύνθεσης και είναι, πρώτα απ 'όλα, το κύριο δομικό υλικό για τη δημιουργία οργανικής ύλης κατά τη φωτοσύνθεση. Εκτός, μεγάλη αξίαέχει την ιδιότητα του διοξειδίου του άνθρακα να περνά την ηλιακή ακτινοβολία βραχέων κυμάτων και να απορροφά μέρος της θερμικής ακτινοβολίας μεγάλου μήκους, κάτι που θα δημιουργήσει το λεγόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο θα συζητηθεί παρακάτω.

Η επίδραση στις ατμοσφαιρικές διεργασίες, ιδιαίτερα στο θερμικό καθεστώς της στρατόσφαιρας, ασκείται επίσης από όζο.Αυτό το αέριο χρησιμεύει ως φυσικός απορροφητής της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας και η απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας οδηγεί σε θέρμανση του αέρα. Οι μέσες μηνιαίες τιμές της συνολικής περιεκτικότητας όζοντος στην ατμόσφαιρα ποικίλλουν ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής και την εποχή εντός 0,23-0,52 cm (αυτό είναι το πάχος της στιβάδας του όζοντος σε πίεση εδάφους και θερμοκρασία). Παρατηρείται αύξηση της περιεκτικότητας σε όζον από τον ισημερινό στους πόλους και ετήσια διακύμανση με ελάχιστη το φθινόπωρο και μέγιστο την άνοιξη.

Μια χαρακτηριστική ιδιότητα της ατμόσφαιρας μπορεί να ονομαστεί το γεγονός ότι η περιεκτικότητα των κύριων αερίων (άζωτο, οξυγόνο, αργό) αλλάζει ελαφρώς με το ύψος: σε υψόμετρο 65 km στην ατμόσφαιρα, η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι 86%, οξυγόνο - 19 , αργό - 0,91, σε υψόμετρο 95 km - άζωτο 77, οξυγόνο - 21,3, αργό - 0,82%. Η σταθερότητα της σύστασης του ατμοσφαιρικού αέρα κατακόρυφα και οριζόντια διατηρείται με την ανάμειξή του.

Εκτός από αέρια, ο αέρας περιέχει υδρατμούςΚαι στερεά σωματίδια.Το τελευταίο μπορεί να έχει τόσο φυσική όσο και τεχνητή (ανθρωπογόνο) προέλευση. Αυτά είναι γύρη λουλουδιών, μικροσκοπικοί κρύσταλλοι αλατιού, σκόνη δρόμου, ακαθαρσίες αεροζόλ. Όταν οι ακτίνες του ήλιου διαπερνούν το παράθυρο, φαίνονται με γυμνό μάτι.

Υπάρχουν ιδιαίτερα πολλά σωματίδια στον αέρα των πόλεων και των μεγάλων βιομηχανικών κέντρων, όπου οι εκπομπές επιβλαβών αερίων και οι ακαθαρσίες τους που σχηματίζονται κατά την καύση του καυσίμου προστίθενται στα αερολύματα.

Η συγκέντρωση των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα καθορίζει τη διαφάνεια του αέρα, η οποία επηρεάζει την ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης. Τα μεγαλύτερα αερολύματα είναι οι πυρήνες συμπύκνωσης (από λατ. συμπύκνωση- συμπύκνωση, πάχυνση) - συμβάλλουν στη μετατροπή των υδρατμών σε σταγονίδια νερού.

Η τιμή των υδρατμών καθορίζεται κυρίως από το γεγονός ότι καθυστερεί τη θερμική ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων της επιφάνειας της γης. αντιπροσωπεύει τον κύριο σύνδεσμο μεγάλων και μικρών κύκλων υγρασίας. αυξάνει τη θερμοκρασία του αέρα όταν συμπυκνώνονται τα στρώματα νερού.

Η ποσότητα των υδρατμών στην ατμόσφαιρα ποικίλλει με το χρόνο και το χώρο. Έτσι, η συγκέντρωση των υδρατμών κοντά στην επιφάνεια της γης κυμαίνεται από 3% στις τροπικές περιοχές έως 2-10 (15)% στην Ανταρκτική.

Η μέση περιεκτικότητα σε υδρατμούς στην κατακόρυφη στήλη της ατμόσφαιρας σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη είναι περίπου 1,6-1,7 cm (το στρώμα των συμπυκνωμένων υδρατμών θα έχει τέτοιο πάχος). Οι πληροφορίες για τους υδρατμούς σε διαφορετικά στρώματα της ατμόσφαιρας είναι αντιφατικές. Θεωρήθηκε, για παράδειγμα, ότι στο υψόμετρο από 20 έως 30 km, η ειδική υγρασία αυξάνεται έντονα με το ύψος. Ωστόσο, οι μετέπειτα μετρήσεις δείχνουν μεγαλύτερη ξηρότητα της στρατόσφαιρας. Προφανώς, η ειδική υγρασία στη στρατόσφαιρα εξαρτάται ελάχιστα από το ύψος και ανέρχεται σε 2–4 mg/kg.

Η μεταβλητότητα της περιεκτικότητας σε υδρατμούς στην τροπόσφαιρα καθορίζεται από την αλληλεπίδραση της εξάτμισης, της συμπύκνωσης και της οριζόντιας μεταφοράς. Ως αποτέλεσμα της συμπύκνωσης των υδρατμών, σχηματίζονται σύννεφα και η βροχόπτωση εμφανίζεται με τη μορφή βροχής, χαλαζιού και χιονιού.

Οι διαδικασίες των μεταπτώσεων φάσης του νερού προχωρούν κυρίως στην τροπόσφαιρα, γι' αυτό και παρατηρούνται σχετικά σπάνια σύννεφα στη στρατόσφαιρα (σε υψόμετρα 20-30 km) και στη μεσόσφαιρα (κοντά στη μεσόπαυση), που ονομάζονται μητέρα του μαργαριταριού και ασήμι. , ενώ τα τροποσφαιρικά νέφη συχνά καλύπτουν περίπου το 50% του συνόλου των επιφανειών της γης.

Η ποσότητα των υδρατμών που μπορεί να περιέχεται στον αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αέρα.

1 m 3 αέρα σε θερμοκρασία -20 ° C μπορεί να περιέχει όχι περισσότερο από 1 g νερό. σε 0 °C - όχι περισσότερο από 5 g. σε +10 °С - όχι περισσότερο από 9 g. στους +30 °С - όχι περισσότερο από 30 g νερού.

Συμπέρασμα:Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο περισσότερους υδρατμούς μπορεί να περιέχει.

Ο αέρας μπορεί να είναι πλούσιοςΚαι όχι κορεσμέναατμός. Έτσι, εάν σε θερμοκρασία +30 ° C 1 m 3 αέρα περιέχει 15 g υδρατμούς, ο αέρας δεν είναι κορεσμένος με υδρατμούς. εάν 30 g - κορεσμένα.

Απόλυτη υγρασία- αυτή είναι η ποσότητα υδρατμών που περιέχεται σε 1 m 3 αέρα. Εκφράζεται σε γραμμάρια. Για παράδειγμα, αν λένε "η απόλυτη υγρασία είναι 15", τότε αυτό σημαίνει ότι 1 mL περιέχει 15 g υδρατμούς.

Σχετική υγρασία- αυτή είναι η αναλογία (σε ποσοστό) της πραγματικής περιεκτικότητας σε υδρατμούς σε 1 m 3 αέρα προς την ποσότητα υδρατμών που μπορεί να περιέχεται σε 1 m L σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, εάν ένα δελτίο καιρού μεταδίδεται από το ραδιόφωνο ότι η σχετική υγρασία είναι 70%, αυτό σημαίνει ότι ο αέρας περιέχει το 70% των υδρατμών που μπορεί να συγκρατήσει σε μια δεδομένη θερμοκρασία.

Όσο μεγαλύτερη είναι η σχετική υγρασία του αέρα, t. όσο πιο κοντά είναι ο αέρας στον κορεσμό, τόσο πιο πιθανό είναι να πέσει.

Στην ισημερινή ζώνη παρατηρείται πάντα υψηλή (έως 90%) σχετική υγρασία αέρα, καθώς θερμότητααέρα και υπάρχει μεγάλη εξάτμιση από την επιφάνεια των ωκεανών. Η ίδια υψηλή σχετική υγρασία είναι και στις πολικές περιοχές, αλλά μόνο επειδή σε χαμηλές θερμοκρασίεςακόμη και μια μικρή ποσότητα υδρατμών κάνει τον αέρα κορεσμένο ή κοντά στον κορεσμό. Σε εύκρατα γεωγραφικά πλάτη, η σχετική υγρασία ποικίλλει εποχιακά - είναι υψηλότερη το χειμώνα και χαμηλότερη το καλοκαίρι.

Η σχετική υγρασία του αέρα είναι ιδιαίτερα χαμηλή στις ερήμους: 1 m 1 αέρα εκεί περιέχει δύο έως τρεις φορές λιγότερο από την ποσότητα υδρατμών που είναι δυνατή σε μια δεδομένη θερμοκρασία.

Για τη μέτρηση της σχετικής υγρασίας χρησιμοποιείται υγρόμετρο (από το ελληνικό hygros - wet και metreco - μετράω).

Κατά την ψύξη κορεσμένο αέραδεν μπορεί να συγκρατήσει την ίδια ποσότητα υδρατμών, πυκνώνει (συμπυκνώνεται), μετατρέπεται σε σταγονίδια ομίχλης. Η ομίχλη μπορεί να παρατηρηθεί το καλοκαίρι σε μια καθαρή δροσερή νύχτα.

σύννεφα- αυτή είναι η ίδια ομίχλη, μόνο που σχηματίζεται όχι στην επιφάνεια της γης, αλλά σε ένα ορισμένο ύψος. Καθώς ο αέρας ανεβαίνει, ψύχεται και οι υδρατμοί σε αυτόν συμπυκνώνονται. Τα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού που προκύπτουν αποτελούν τα σύννεφα.

εμπλέκονται στο σχηματισμό νεφών αιωρούμενα σωματίδιααιωρείται στην τροπόσφαιρα.

Τα σύννεφα μπορεί να έχουν διαφορετικό σχήμα, που εξαρτάται από τις συνθήκες σχηματισμού τους (Πίνακας 14).

Τα χαμηλότερα και βαρύτερα σύννεφα είναι τα στρώματα. Βρίσκονται σε υψόμετρο 2 km από την επιφάνεια της γης. Σε υψόμετρο 2 έως 8 χλμ., παρατηρούνται πιο γραφικά σύννεφα. Τα υψηλότερα και ελαφρύτερα είναι τα σύννεφα κίρους. Βρίσκονται σε υψόμετρο από 8 έως 18 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης.

οικογένειες	Είδη σύννεφων	Εμφάνιση
Α. Άνω σύννεφα - πάνω από 6 χλμ	I. Pinnate	Κλωστοειδές, ινώδες, λευκό
	II. cirrocumulus	Στρώματα και ραβδώσεις από μικρές νιφάδες και μπούκλες, λευκό
	III. Cirrostratus	Διαφανές υπόλευκο πέπλο
Β. Σύννεφα του μεσαίου στρώματος - πάνω από 2 km	IV. Υψοσρείτης	Στρώματα και ραβδώσεις λευκού και γκρι
	V. Altostratus	Λείο πέπλο σε γαλακτώδες γκρι χρώμα
Β. Χαμηλότερα νέφη - έως 2 χλμ	VI. Nimbostratus	Συμπαγές άμορφο γκρι στρώμα
	VII. Stratocumulus	Αδιαφανή στρώματα και ραβδώσεις του γκρι
	VIII. πολυεπίπεδη	Φωτιζόμενο γκρι πέπλο
Δ. Σύννεφα κάθετης ανάπτυξης - από την κατώτερη προς την ανώτερη βαθμίδα	IX. Πυκνό σύννεφο	Μπαστούνια και θόλοι λαμπερά λευκά, με σκισμένες άκρες στον αέρα
	X. Cumulonimbus	Ισχυρές σωρευτικές μάζες σκούρου χρώματος μολύβδου

Ατμοσφαιρική προστασία

Οι κύριες πηγές είναι οι βιομηχανικές επιχειρήσεις και τα αυτοκίνητα. Στις μεγάλες πόλεις, το πρόβλημα της μόλυνσης από αέριο των κύριων οδών μεταφοράς είναι πολύ οξύ. Γι' αυτό σε πολλά μεγάλες πόλειςσε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της χώρας μας, εισήγαγε περιβαλλοντικό έλεγχο της τοξικότητας των καυσαερίων των αυτοκινήτων. Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο καπνός και η σκόνη στον αέρα μπορεί να μειώσουν στο μισό τη ροή της ηλιακής ενέργειας προς την επιφάνεια της γης, κάτι που θα οδηγήσει σε αλλαγή των φυσικών συνθηκών.

Ο αέρας έχει ένα ακόμα ενδιαφέρουσα ιδιοκτησία- Δεν μεταφέρει καλά τη θερμότητα. Πολλά φυτά που διαχειμάζουν κάτω από το χιόνι δεν παγώνουν, επειδή υπάρχει πολύς αέρας ανάμεσα στα ψυχρά σωματίδια του χιονιού και το χιόνι μοιάζει με μια ζεστή κουβέρτα που καλύπτει τους μίσχους και τις ρίζες των φυτών. Το φθινόπωρο, ο σκίουρος, ο λαγός, ο λύκος, η αλεπού και άλλα ζώα λιώνουν. Η χειμερινή γούνα είναι πιο παχιά και πιο πλούσια από τη γούνα του καλοκαιριού. Περισσότερος αέρας παγιδεύεται ανάμεσα σε πυκνές τρίχες και τα ζώα σε ένα χιονισμένο δάσος δεν φοβούνται τον παγετό.

(Ο δάσκαλος γράφει στον πίνακα.)

Ο αέρας δεν μεταφέρει καλά τη θερμότητα.

Ποιες είναι λοιπόν οι ιδιότητες του αέρα;

V. Φυσική αγωγή

VI. Εμπέδωση της μελετημένης ύλης Ολοκλήρωση εργασιών σε ΤΕΤΡΑΔΙΟ ΕΡΓΑΣΙΩΝ

Νο 1 (σελ. 18).

- Διαβάστε την εργασία. Κοιτάξτε την εικόνα και υπογράψτε στο διάγραμμα ποιες αέριες ουσίες αποτελούν μέρος του αέρα (Αυτοέλεγχος με το διάγραμμα στο σχολικό βιβλίο στη σελ. 46.)

Νο 2 (σελ. 19).

Διαβάστε την εργασία. Καταγράψτε τις ιδιότητες του αέρα. (Μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, πραγματοποιείται αυτοέλεγχος με σημειώσεις στον πίνακα.)

Νο 3 (σελ. 19).

- Διαβάστε την εργασία. Ποιες ιδιότητες του αέρα πρέπει να ληφθούν υπόψη για να ολοκληρωθεί σωστά η εργασία; (Ο αέρας διαστέλλεται όταν θερμαίνεται και συστέλλεται όταν ψύχεται.)

Πώς εξηγείτε ότι ο αέρας διαστέλλεται όταν θερμαίνεται; Τι συμβαίνει με τα σωματίδια που το αποτελούν; (Τα σωματίδια αρχίζουν να κινούνται πιο γρήγορα και τα κενά μεταξύ τους αυξάνονται.)

Σχεδιάστε στο πρώτο ορθογώνιο πώς είναι διατεταγμένα τα σωματίδια του αέρα όταν θερμαίνονται.

Πώς μπορείτε να εξηγήσετε γιατί ο αέρας συμπιέζεται όταν κρυώνει; Τι συμβαίνει με τα σωματίδια που το αποτελούν; (Τα σωματίδια αρχίζουν να κινούνται πιο αργά και τα κενά μεταξύ τους μειώνονται.)

- Σχεδιάστε στο δεύτερο ορθογώνιο πώς είναι διατεταγμένα τα σωματίδια του αέρα όταν ψύχονται.

Νο. 4 (σελ. 19).

- Διαβάστε την εργασία. Ποια ιδιότητα του αέρα εξηγεί αυτό το φαινόμενο; (Ο αέρας είναι κακός αγωγός της θερμότητας.)

VII. Αντανάκλαση

Ομαδική δουλειά

Διαβάστε την πρώτη εργασία στο σχολικό βιβλίο στη σελ. 48. Προσπαθήστε να εξηγήσετε τις ιδιότητες του αέρα.

Διαβάστε τη δεύτερη εργασία στη σελ. 48. Κάνε το.

Τι μολύνει τον αέρα; (Βιομηχανικές επιχειρήσεις, μεταφορά.)

Συνομιλία

Υπάρχει ένα εργοστάσιο κοντά στο σπίτι μου. Από τα παράθυρά μου βλέπω μια ψηλή καμινάδα από τούβλα. Πυκνά μαύρα σύννεφα καπνού ξεχύνονται από αυτό μέρα και νύχτα, γι' αυτό και ο ορίζοντας κρύβεται για πάντα πίσω από ένα πυκνό ορώδη πέπλο. Μερικές φορές φαίνεται ότι αυτός είναι ένας βαρύς καπνιστής που υποκαπνίζει την πόλη με τον άσβηστο πίπα Gulliver του. Όλοι βήχουμε, φτερνιζόμαστε, μερικοί μάλιστα πρέπει να μπουν στο νοσοκομείο. Και για τον «καπνιστή», τουλάχιστον κάτι: ξέρετε τον εαυτό σας ρουφηξιά και ρουφηξιά, ρουφηξιά και ρουφηξιά.

Τα παιδιά κλαίνε: άσχημο εργοστάσιο! Οι ενήλικες είναι θυμωμένοι: κλείστε αμέσως!

Και σε απάντηση όλοι ακούνε: πόσο "κακό";! Πώς να "κλείνεις";! Το εργοστάσιό μας παράγει αγαθά για ανθρώπους. Δυστυχώς, δεν υπάρχει καπνός χωρίς φωτιά. Σβήνουμε τις φλόγες των φούρνων - το εργοστάσιο θα σταματήσει, δεν θα υπάρχουν εμπορεύματα.

Ένα πρωί ξύπνησα, κοίταξα έξω από το παράθυρο - χωρίς καπνό! Ο γίγαντας σταμάτησε να καπνίζει, το εργοστάσιο είναι στη θέση του, ο σωλήνας εξακολουθεί να προεξέχει, αλλά δεν υπάρχει καπνός. Αναρωτιέμαι για πόσο καιρό; Ωστόσο, βλέπω: δεν καπνίζει αύριο, μεθαύριο και μεθαύριο ... Έχει κλείσει καθόλου το εργοστάσιο;

Πού πήγε ο καπνός; Οι ίδιοι είπαν ότι δεν υπάρχει καπνός χωρίς φωτιά.

Σύντομα έγινε σαφές: τελικά, ακούστηκαν τα ατελείωτα παράπονά μας - προσάρτησαν συσκευές εξάλειψης καπνού στην καμινάδα του εργοστασίου, μια παγίδα καπνού που δεν επιτρέπει στα σωματίδια αιθάλης να πετάξουν έξω από την καμινάδα.

Και εδώ είναι το ενδιαφέρον. Φαίνεται ότι κανείς δεν χρειαζόταν και ακόμη και ο επιβλαβής καπνός αναγκάστηκε να κάνει μια καλή πράξη. Αυτή (ή μάλλον, αιθάλη) συλλέγεται τώρα προσεκτικά εδώ και στέλνεται στο εργοστάσιο πλαστικών. Ποιος ξέρει, ίσως αυτό το μαρκαδόρο μου να είναι απλώς από την ίδια αιθάλη που πιάνουν οι ανιχνευτές καπνού. Με μια λέξη, τα οφέλη των ανιχνευτών καπνού είναι για όλους: για εμάς, τους κατοίκους της πόλης (δεν αρρωσταίνουμε πλέον) και για το ίδιο το εργοστάσιο (πουλά αιθάλη και δεν την αφήνει να πάει στον άνεμο, όπως πριν) και αγοραστές πλαστικών προϊόντων (συμπεριλαμβανομένων των μαρκαδόρων).

Αναφέρετε τρόπους για να διατηρείτε τον αέρα καθαρό. (Μονάδες καθαρισμού αέρα, ηλεκτρικά οχήματα.)

- Για να καθαρίσουν τον αέρα, οι άνθρωποι φυτεύουν δέντρα. Γιατί; (Τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακακαι απελευθερώνει οξυγόνο.)

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο φύλλο του δέντρου. Η κάτω επιφάνεια του φύλλου είναι καλυμμένη με διάφανη μεμβράνη και διάστικτη με πολύ μικρές τρύπες. Τα λένε «στομάτα», τα βλέπεις καλά μόνο με μεγεθυντικό φακό. Ανοιγοκλείνουν για να συλλέξουν διοξείδιο του άνθρακα. Στο φως του ήλιου, από το νερό που αναδύεται από τις ρίζες κατά μήκος των μίσχων των φυτών, και το διοξείδιο του άνθρακα στα πράσινα φύλλα, σχηματίζεται ζάχαρη, άμυλο και οξυγόνο.

Τα φυτά ονομάζονται «πνεύμονες του πλανήτη» για κάποιο λόγο.

Τι υπέροχος αέρας στο δάσος! Περιέχει πολύ οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά. Εξάλλου, τα δέντρα εκπέμπουν ειδικές πτητικές ουσίες - φυτοκτόνα που σκοτώνουν τα βακτήρια. Οι ρητινώδεις μυρωδιές από έλατο και πεύκο, το άρωμα σημύδας, βελανιδιάς, πεύκου είναι πολύ χρήσιμες για τον άνθρωπο. Όμως στις πόλεις ο αέρας είναι τελείως διαφορετικός. Μυρίζει βενζίνη, καυσαέρια, γιατί υπάρχουν πολλά αυτοκίνητα σε πόλεις, εργοστάσια, εργοστάσια που μολύνουν και τον αέρα. Είναι επιβλαβές για ένα άτομο να αναπνέει τέτοιο αέρα. Για να καθαρίσουμε τον αέρα, φυτεύουμε δέντρα, θάμνους: φλαμουριές, λεύκες, πασχαλιές.

Τα μικρά παιδιά συχνά ρωτούν τους γονείς τους τι είναι ο αέρας και από τι συνήθως αποτελείται. Αλλά δεν μπορεί κάθε ενήλικας να απαντήσει σωστά. Φυσικά, όλοι μελετούσαν τη δομή του αέρα στο σχολείο στα μαθήματα φυσικής ιστορίας, αλλά με τα χρόνια αυτή η γνώση μπορούσε να ξεχαστεί. Ας προσπαθήσουμε να τα γεμίσουμε.

Τι είναι ο αέρας;

Ο αέρας είναι μια μοναδική «ουσία». Δεν μπορείς να το δεις, να το αγγίξεις, είναι άγευστο. Γι' αυτό είναι τόσο δύσκολο να δοθεί ένας σαφής ορισμός του τι είναι. Συνήθως λένε απλώς - αέρας είναι αυτό που αναπνέουμε. Είναι παντού γύρω μας, αν και δεν το παρατηρούμε καθόλου. Μπορείς να το νιώσεις μόνο όταν φυσάει δυνατός άνεμοςή υπάρχει μια δυσάρεστη μυρωδιά.

Τι θα συμβεί αν εξαφανιστεί ο αέρας; Χωρίς αυτό, ούτε ένας ζωντανός οργανισμός δεν μπορεί να ζήσει και να εργαστεί, πράγμα που σημαίνει ότι όλοι οι άνθρωποι και τα ζώα θα πεθάνουν. Δεν παρακάμπτεται για τη διαδικασία της αναπνοής. Σημασιαέχει πόσο καθαρό και υγιεινό αέρα αναπνέει ο καθένας.

Πού μπορείτε να βρείτε καθαρό αέρα;

Πλέον χρήσιμος αέραςπου βρίσκεται:

• Στα δάση, ιδιαίτερα στο πεύκο.
• Στα βουνά.
• Κοντά στη θάλασσα.

Ο αέρας σε αυτά τα μέρη έχει ευχάριστο άρωμα και έχει ευεργετικές ιδιότητες για τον οργανισμό. Αυτό εξηγεί γιατί οι παιδικές κατασκηνώσεις υγείας και διάφορα σανατόρια βρίσκονται κοντά σε δάση, στα βουνά ή στις ακτές της θάλασσας.

Μπορείτε να απολαύσετε καθαρό αέρα μόνο μακριά από την πόλη. Για το λόγο αυτό, πολλοί άνθρωποι αγοράζουν εξοχικές κατοικίεςεξω απο τοποθεσία. Κάποιοι μετακομίζουν σε προσωρινό ή μόνιμο τόπο διαμονής στο χωριό, χτίζουν εκεί σπίτια. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για οικογένειες με μικρά παιδιά. Οι άνθρωποι φεύγουν επειδή ο αέρας στην πόλη είναι πολύ μολυσμένος.

Πρόβλημα ρύπανσης του καθαρού αέρα

ΣΕ σύγχρονος κόσμοςπρόβλημα ρύπανσης περιβάλλονιδιαίτερα σχετικό. Το έργο των σύγχρονων εργοστασίων, επιχειρήσεων, πυρηνικών σταθμών, αυτοκινήτων έχει αρνητικό αντίκτυπο στη φύση. Εκπέμπουν επιβλαβείς ουσίες στην ατμόσφαιρα που μολύνουν την ατμόσφαιρα. Ως εκ τούτου, πολύ συχνά οι άνθρωποι στις αστικές περιοχές αντιμετωπίζουν έλλειψη καθαρός αέρας, που είναι πολύ επικίνδυνο.

Ένα σοβαρό πρόβλημα είναι ο βαρύς αέρας μέσα σε ένα δωμάτιο που δεν αερίζεται καλά, ειδικά εάν υπάρχουν υπολογιστές και άλλος εξοπλισμός σε αυτό. Όντας παρόν σε ένα τέτοιο μέρος, ένα άτομο μπορεί να αρχίσει να ασφυκτιά από έλλειψη αέρα, έχει πόνο στο κεφάλι του και εμφανίζεται αδυναμία.

Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία που έχουν συγκεντρωθεί Παγκόσμιος Οργανισμόςυγείας, περίπου 7 εκατομμύρια ανθρώπινοι θάνατοι ετησίως συνδέονται με την απορρόφηση του μολυσμένου αέρα στους δρόμους και στους εσωτερικούς χώρους.

Ο επιβλαβής αέρας θεωρείται μια από τις κύριες αιτίες μιας τόσο τρομερής ασθένειας όπως ο καρκίνος. Έτσι λένε οργανώσεις που ασχολούνται με τη μελέτη του καρκίνου.

Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ληφθούν προληπτικά μέτρα.

Πώς να πάρετε καθαρό αέρα;

Ένα άτομο θα είναι υγιές εάν μπορεί να αναπνέει καθαρό αέρα κάθε μέρα. Εάν δεν είναι δυνατή η μετακίνηση εκτός πόλης λόγω σημαντικό έργο, έλλειψη χρημάτων ή για άλλους λόγους, είναι απαραίτητο να αναζητήσετε επιτόπου διέξοδο από την κατάσταση. Για να λάβει το σώμα απαραίτητος κανόναςκαθαρό αέρα, θα πρέπει να τηρείτε τους ακόλουθους κανόνες:

1. Να είσαι πιο συχνά στο δρόμο, για παράδειγμα, να περπατάς τα βράδια σε πάρκα, κήπους.
2. Πηγαίνετε μια βόλτα στο δάσος τα Σαββατοκύριακα.
3. Αερίζετε συνεχώς τους χώρους διαβίωσης και εργασίας.
4. Φυτέψτε περισσότερα πράσινα φυτά, ειδικά σε γραφεία όπου υπάρχουν υπολογιστές.
5. Συνιστάται να επισκέπτεστε θέρετρα που βρίσκονται στη θάλασσα ή στο βουνό μία φορά το χρόνο.

Από τι αέρια αποτελείται ο αέρας;

Κάθε μέρα, κάθε δευτερόλεπτο, οι άνθρωποι εισπνέουν και βγάζουν, εντελώς χωρίς να σκέφτονται τον αέρα. Οι άνθρωποι δεν αντιδρούν σε αυτόν με κανέναν τρόπο, παρά το γεγονός ότι τους περιβάλλει παντού. Παρά την έλλειψη βαρύτητας και την αορατότητά σας για ανθρώπινο μάτι, ο αέρας έχει μια μάλλον πολύπλοκη δομή. Περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση πολλών αερίων:

• Αζωτο.
• Οξυγόνο.
• Αργόν.
• Διοξείδιο του άνθρακα.
• Νέο.
• Μεθάνιο.
• Ήλιο.
• Κρυπτόν.
• Υδρογόνο.
• Ξένο.

Το κύριο μέρος του αέρα είναι άζωτο , κλάσμα μάζαςπου ισούται με 78 τοις εκατό. Έκπτωση 21 τοις εκατό συνολικός αριθμόςΤο οξυγόνο είναι το πιο απαραίτητο αέριο για την ανθρώπινη ζωή. Τα υπόλοιπα ποσοστά καταλαμβάνονται από άλλα αέρια και υδρατμούς, από τους οποίους σχηματίζονται σύννεφα.

Μπορεί να προκύψει το ερώτημα, γιατί υπάρχει τόσο λίγο οξυγόνο, λίγο περισσότερο από 20%; Αυτό το αέριο είναι αντιδραστικό. Επομένως, με την αύξηση του μεριδίου του στην ατμόσφαιρα, η πιθανότητα πυρκαγιών στον κόσμο θα αυξηθεί σημαντικά.

Από τι αποτελείται ο αέρας που αναπνέουμε;

Τα δύο κύρια αέρια που αποτελούν τη βάση του αέρα που αναπνέουμε καθημερινά είναι:

• Οξυγόνο.
• Διοξείδιο του άνθρακα.

Εισπνέουμε οξυγόνο, εκπνέουμε διοξείδιο του άνθρακα. Κάθε μαθητής γνωρίζει αυτές τις πληροφορίες. Αλλά από πού προέρχεται το οξυγόνο; Η κύρια πηγή παραγωγής οξυγόνου είναι τα πράσινα φυτά. Είναι επίσης καταναλωτές διοξειδίου του άνθρακα.

Ο κόσμος είναι ενδιαφέρον. Σε όλες τις συνεχιζόμενες διαδικασίες της ζωής τηρείται ο κανόνας της διατήρησης της ισορροπίας. Αν κάτι έχει πάει από κάπου, τότε κάτι έχει έρθει κάπου. Έτσι είναι και με τον αέρα. Οι χώροι πρασίνου παράγουν το οξυγόνο που χρειάζεται η ανθρωπότητα για να αναπνεύσει. Οι άνθρωποι προσλαμβάνουν οξυγόνο και εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο με τη σειρά του χρησιμοποιείται από τα φυτά. Χάρη σε αυτό το σύστημα αλληλεπίδρασης, υπάρχει ζωή στον πλανήτη Γη.

Γνωρίζοντας από τι αποτελείται ο αέρας που αναπνέουμε και πόσο μολυσμένος είναι σύγχρονη εποχή, πρέπει να προστατεύεται φυτικό κόσμοπλανήτη και κάνουμε ό,τι είναι δυνατόν για να αυξήσουμε τους εκπροσώπους των πράσινων φυτών.

Βίντεο σχετικά με τη σύνθεση του αέρα

Ο αέρας και η προστασία του

Αέραςείναι ένα μείγμα αερίων. Η σύνθεση του αέρα περιλαμβάνει: οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα. Το μεγαλύτερο μέρος του αέρα είναι άζωτο.

Ιδιότητες αέρα

1. Ο αέρας είναι διαφανής
2. Ο αέρας είναι άχρωμος
3. Ο καθαρός αέρας είναι άοσμος

Τι συμβαίνει στον αέρα όταν θερμαίνεται και ψύχεται;
Όταν θερμαίνεται, ο αέρας διαστέλλεται.
Καθώς ψύχεται, ο αέρας συστέλλεται.

Γιατί ο αέρας διαστέλλεται όταν θερμαίνεται και συστέλλεται όταν ψύχεται;
Ο αέρας αποτελείται από σωματίδια με κενά μεταξύ τους. Τα σωματίδια κινούνται συνεχώς, συχνά συγκρούονται. Καθώς ο αέρας θερμαίνεται, κινούνται πιο γρήγορα, συγκρούονται πιο δυνατά. Εξαιτίας αυτού, αναπηδούν μεγαλύτερη απόστασηο ένας από τον άλλο. Τα κενά μεταξύ τους αυξάνονται και ο αέρας διαστέλλεται. Όταν ο αέρας ψύχεται, συμβαίνει το αντίθετο.

Μαντέψτε έναν γρίφο.
Περνά από τη μύτη στο στήθος
Και το αντίστροφο είναι καθ' οδόν.
Είναι αόρατος και όμως
Δεν μπορούμε να ζήσουμε χωρίς αυτό.
Απάντηση: Αέρας

Γράψτε την απάντηση. Τι αναπνέουμε;
Απάντηση: Αναπνέουμε αέρα

Εξετάστε τα σχέδια. Πού θα είναι ο πιο καθαρός αέρας;Συμπληρώστε τον κύκλο κάτω από αυτήν την εικόνα.

Καταγράψτε τις ιδιότητες του καθαρού αέρα.
Ο αέρας είναι διάφανος, δεν έχει χρώμα, δεν έχει μυρωδιά.

Ο αέρας μπορεί να σε ζεστάνει.
Τα ρούχα σας κρατούν ζεστούς όχι από μόνα τους, αλλά επειδή εμποδίζουν το σώμα σας να χάσει θερμότητα. Πανί καλή παγίδαγια τον αέρα. Η θερμότητα του σώματός σας δεν μπορεί να διεισδύσει στον παγιδευμένο, όπως είναι είναι μονωτήρας. Τα στενά χειμωνιάτικα ρούχα παγιδεύουν επίσης πολύ αέρα. Τα μάλλινα ρούχα είναι πολύ ζεστά γιατί παγιδεύεται πολύς αέρας ανάμεσα στις τρίχες. Τα πουλιά προσπαθούν να κάνουν φτερά το χειμώνα για να πάρουν όσο το δυνατόν περισσότερο αέρα ανάμεσα στα φτερά τους. Ο αέρας μεταξύ των διπλών υαλοπινάκων χρησιμεύει και ως θερμομόνωση. Το χιόνι είναι καλός μονωτήρας γιατί παγιδεύει αέρα. Οι ταξιδιώτες, παγιδευμένοι σε μια χιονοθύελλα, σκάβουν καταφύγια στο χιόνι για να ζεσταθούν.

Απάντησε στις ερωτήσεις.
Τι υπάρχει ανάμεσα στα τζάμια;Απάντηση: Αέρας
Κάτω από ποιο χιόνι είναι πιο ζεστά τα φυτά: αφράτα ή ποδοπατημένα;Απάντηση: Τα φυτά είναι πιο ζεστά κάτω από χνουδωτό χιόνι.

Οι άνθρωποι και άλλα έμβια όντα χρειάζονται καθαρό αέρα για να αναπνεύσουν. Αλλά σε πολλά μέρη, ειδικά στις μεγάλες πόλεις, είναι μολυσμένο. Ορισμένα εργοστάσια και εργοστάσια εκπέμπουν δηλητηριώδη αέρια, αιθάλη και σκόνη από τους σωλήνες τους. Τα αυτοκίνητα εκπέμπουν καυσαέρια, τα οποία περιέχουν πολλές επιβλαβείς ουσίες.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση απειλεί την ανθρώπινη υγεία, όλη τη ζωή στη Γη!
Τώρα σε πολλές βιομηχανίες έχουν εδραιώσει τον έλεγχο του επιπέδου τοξικες ουσιες. Χάρη σε αυτά τα μέτρα, ο αέρας παραμένει επαρκώς καθαρός και ασφαλής για τη ζωή. Σήμερα χτίζονται εργοστάσια όσο το δυνατόν πιο μακριά από την πόλη. Οι επιστήμονες βοηθούν τους βιομήχανους να βρουν λύσεις στο πρόβλημα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Για παράδειγμα, ανέπτυξαν έναν σωλήνα εξάτμισης για αυτοκίνητα που φιλτράρει αποτελεσματικά τα καυσαέρια. Δημιούργησε νέα αυτοκίνητα - ηλεκτρικά αυτοκίνητα που δεν θα μολύνουν τον αέρα.
ΣΕ διαφορετικούς τόπουςέχουν δημιουργηθεί ειδικοί σταθμοί, παρακολουθούν την καθαρότητα του αέρα στις μεγάλες πόλεις, μετρούν καθημερινά την καθαρότητα του αέρα, παρέχουν πληροφορίες και ελέγχουν την κατάσταση.

Φανταστείτε ότι μια ηλιόλουστη ανοιξιάτικη μέρα περπατάτε μέσα στο πάρκο. Σου φαίνεται ότι γύρω σου,- ανάμεσα σε δέντρα και ανθρώπους που περπατούν- εντελώς κενός χώρος. Αλλά τότε σκάει ένα ελαφρύ αεράκι και αμέσως νιώθεις ότι το «κενό» που μας περιβάλλει είναι γεμάτο με αέρα, ότι ζούμε στον πυθμένα ενός τεράστιου ωκεανού αέρα που ονομάζεται ατμόσφαιρα. Τα σωματίδια του αέρα είναι ασθενώς αλληλένδετα και εκτελούν συνεχή χαοτική κίνηση, γι' αυτό οι μάζες αέρα μετακινούνται συνεχώς από τόπο σε τόπο. Αν ο αέρας για πολύ καιρόήταν στο ίδιο μέρος, θα είχαμε πνιγεί μαζί σας παιδιά πριν από πολύ καιρό. Εκτός από την υψηλή κινητικότητα, ο αέρας έχει μια άλλη σημαντική ιδιότητα που δεν έχουν τα στερεά και τα υγρά σώματα. Ο αέρας μπορεί να συμπιεστεί, με άλλα λόγια, μπορεί να αλλάξει ο όγκος του.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις ιδιότητες του αέρα, ας γνωρίσουμε την ατομική του δομή. Αν μεγεθύνουμε μια μικροσκοπική φυσαλίδα αέρα μερικά εκατομμύρια φορές, παρατηρούμε ότι ο αέρας αποτελείται από τεράστιο ποσόσωματίδια που κινούνται ελεύθερα, διασκορπίζονται προς όλες τις κατευθύνσεις, συγκρούονται μεταξύ τους. Δεν βλέπουμε μια διατεταγμένη διάταξη σωματιδίων (όπως στους κρυστάλλους), και επιπλέον, υπάρχει πολύς ελεύθερος χώρος μεταξύ μεμονωμένων σωματιδίων (πιθανότατα θυμάστε ότι σε ένα υγρό, τα σωματίδια βρίσκονται πολύ κοντά το ένα στο άλλο). Γι' αυτό ο αέρας συμπιέζεται εύκολα. Εάν έχετε αντλία ποδηλάτου, δοκιμάστε να συμπιέσετε τον αέρα κλείνοντας την έξοδο. Κινώντας το έμβολο της αντλίας μειώνεις τον όγκο του αέρα, δηλ. μετακινήστε τα σωματίδια πιο κοντά το ένα στο άλλο. Λαμβάνοντας υπόψη τον πεπιεσμένο αέρα, παρατηρούμε και πάλι τη χαοτική κίνηση των σωματιδίων και αμέσως παρατηρούμε ότι τώρα τα σωματίδια γεμίζουν τον χώρο πιο πυκνά.
Παιδιά, σίγουρα νιώσατε ότι για να μειωθεί ο όγκος του αέρα χρειάζεται δύναμη για να ξεπεραστεί η σταδιακά αυξανόμενη πίεση αέρα στην αντλία. Στην πραγματικότητα, γιατί αυξάνεται η πίεση του αέρα στην αντλία; Δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς. Τα σωματίδια του αέρα, υπάρχουν περισσότερα από 10.000.000.000.000.000.000 τεμάχια σε ένα κυβικό εκατοστό, βρίσκονται σε συνεχή κίνηση. Που και που χτυπούσαν τα μεταλλικά τοιχώματα της αντλίας, δηλ. ασκήσουν πίεση πάνω τους. Όταν ο όγκος του αέρα μειώνεται, τα σωματίδια χτυπούν πιο συχνά στους τοίχους. Επομένως, όσο μικρότερος είναι ο όγκος του αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεσή του. Αυτός, όπως αποδεικνύεται, είναι ο λόγος που πρέπει να καταβληθεί μεγάλη προσπάθεια μέχρι να γίνει αρκετά «σκληρός» ο τροχός του ποδηλάτου.
Όλες οι ουσίες που έχουν τις ίδιες ιδιότητες με τον αέρα ονομάζονται αέρια από τους φυσικούς. Ένα κυβικό εκατοστό οποιουδήποτε αερίου περιέχει περίπου 1000 φορές λιγότερα άτομα από τον ίδιο όγκο υγρού ή συμπαγές σώμα.
Οι δυνάμεις συνοχής μεταξύ των ατόμων των αερίων είναι πολύ μικρές, γι' αυτό και τα αέρια έχουν μικρή αντίσταση στην κίνηση των σωμάτων. Δοκιμάστε πρώτα να κουνήσετε το χέρι σας στον αέρα και μετά κάντε την ίδια κίνηση στο νερό. Έχετε παρατηρήσει τι τεράστια διαφορά είναι;
Και τώρα προτείνουμε να κάνουμε το εξής πείραμα: πάρτε δύο φύλλα χαρτιού και κρατώντας τα κάθετα σε απόσταση 1- Σε απόσταση 2 εκ., φυσήξτε δυνατά μεταξύ τους. Φαίνεται ότι τα φύλλα πρέπει να αποκλίνουν, αλλά είναι αντίστροφα- συγκλίνω. Αυτό σημαίνει ότι η πίεση του αέρα μεταξύ των φύλλων μειώνεται αντί να αυξάνεται. Πώς μπορείτε να εξηγήσετε αυτό το φαινόμενο? Παραπάνω, ανακαλύψαμε ότι η πίεση του αερίου σε κάποιο «φράγμα» οφείλεται στην πρόσκρουση των σωματιδίων σε αυτή την επιφάνεια. Σύμφωνα με την εμπειρία μας, η πίεση του αέρα στα φύλλα χαρτιού είναι ίδια και στις δύο πλευρές, έτσι τα φύλλα κρέμονται παράλληλα μεταξύ τους. Όταν κινείται δυνατά εκτοξευτήραςτα σωματίδια δεν έχουν χρόνο να τα χτυπήσουν όσες φορές θα χτυπούσαν μέσα ήρεμη κατάστασηαέρας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πίεση του αέρα μεταξύ των φύλλων μειώνεται. Και δεδομένου ότι η πίεση στην εξωτερική επιφάνεια των φύλλων δεν έχει αλλάξει, προκύπτει διαφορά πίεσης, με αποτέλεσμα να έλκονται μεταξύ τους. Στην πραγματικότητα, μπορείτε να πάρετε μόνο ένα φύλλο χαρτιού και να το φυσήξετε από το πλάι. Αναγκαστικά θα αποκλίνει κάπως προς την κατεύθυνση που κινείται η ροή του αέρα.
Συχνά συναντάμε το περιγραφόμενο φαινόμενο στη ζωή. Χάρη σε αυτό, πουλιά και αεροπλάνα πετούν. Ίσως γνωρίζετε πώς δημιουργείται η ανύψωση σε ένα φτερό αεροπλάνου. Το προφίλ του φτερού επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητα ροής αέρα πάνω από το φτερό να είναι μεγαλύτερη και η πίεση να είναι μικρότερη από ό,τι κάτω από το φτερό. Η διαφορά μεταξύ αυτών των πιέσεων δημιουργεί ανύψωση.
Η δράση αναρρόφησης του πίδακα αέρα χρησιμοποιείται επίσης σε μια ποικιλία αντλιών και ατμοποιητών. Ας «γνωριστούμε» με τον αρωματοποιό. Ο αέρας από ένα συμπιέσιμο ελαστικό "αχλάδι" εξέρχεται με υψηλή ταχύτητα μέσω ενός λεπτού σωλήνα Α, στενωμένου στο άκρο. Κοντά είναι ένας δεύτερος σωλήνας Β, χαμηλωμένος σε ένα δοχείο με πνεύματα. Ένας ισχυρός πίδακας αέρα δημιουργεί ένα κενό στον σωλήνα Β, Ατμοσφαιρική πίεσηανασηκώνει το άρωμα μέσα από το σωλήνα, το οποίο, έχοντας πέσει σε ρεύμα αέρα, ψεκάζεται.
Όχι πάντα, η αραίωση που δημιουργείται από τη ροή του αέρα εξυπηρετεί έναν άνθρωπο. Μερικές φορές φέρνει μεγάλη ζημιά. Για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια ισχυρών τυφώνων, ως αποτέλεσμα των γρήγορων ρευμάτων αέρα που ορμούν πάνω από τα σπίτια, η πίεση στην επιφάνεια της οροφής μειώνεται τόσο απότομα που ο άνεμος τη σκίζει.
Μείωση της πίεσης παρατηρείται επίσης στη ροή του υγρού, και ακόμη πιο ξεκάθαρα, αφού, σε σύγκριση με τα αέρια, τα υγρά έχουν πιο «πυκνό» ατομική δομή. Από αυτή την άποψη, θα ήθελα να υπενθυμίσω τους κινδύνους που απειλούν το ποτάμι. Δύο σκάφη ή καγιάκ που πλέουν δίπλα-δίπλα θα «έλκονται» μεταξύ τους, αφού η ταχύτητα κίνησης του νερού μεταξύ τους είναι μεγαλύτερη, και η πίεση είναι μικρότερη από την άλλη πλευρά των σκαφών.
Ποτέ μην πλεύσετε σε ένα σκάφος πολύ κοντά στη τσιμεντένια ακτή, και ακόμη περισσότερο στο στήριγμα της γέφυρας. Στο γρήγορο ρεύματσιμεντένια τοιχώματα ή στηρίγματα ποταμών προσελκύουν έντονα τα σκάφη. Είναι ιδιαίτερα επικίνδυνα για επιπόλαιους κολυμβητές που ρισκάρουν τη ζωή τους. Κατά τις καλοκαιρινές σας διακοπές στο ποτάμι, θυμηθείτε το απλό πείραμα με δύο χαρτάκια.