空气的特征
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发布时间:2022-04-22 04:10
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热心网友
时间:2022-07-21 04:24
常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅*液体,具有流动性在0℃及一个标准大气压下(1.013×10^5Pa)空气密度为1.293g/L 。把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4L/mol。空气的比热容与温度有关,温度为250K时,空气的定压比热容cp=1.003kJ/(kg*K).,300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg*K) 空气的相对分子质量是29。常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅*液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。空气作为混合气体,在定压下冷凝时温度连续降低,如在标准大气压(101.3KPa)下,空气于81.7K(*)开始冷凝,温度降低到78.9K(泡点)时全部转变为饱和液体。这是由于高沸点组分(氧、氩)开始冷凝较多,而低沸点组分(氮)到过程终了才较多地冷凝
1、化学成份
空气是由氧气、氮气、碳酸气、少量惰性气体及人类活动产生的无机、有机酸、亚硫酸气体等组成的。
2、固体颗粒和油份
空气中混有砂尘、尘埃、金属粉末等固体颗粒及油类的粉尘等。
3、水份空气中通常含有水份。
一定压力、一定温度下空气溶解水份的能力是固定的。当温度升高时空气中可以溶解更多的水份,当压力升高时空气溶解水份的能力将下降。当空气中溶解的水份(这些水份是以水蒸气形式存在的)达到最大值时,我们说这个状态下的空气中水蒸气达到饱和。如上所述这个饱和水蒸气量是随温度、压力变化而变化的。空气的这个特性往往给人们使用压缩空气带来不便,当然人们也可以利用这个特性对空气中的水份加以控制(后面章节会对这个问题详细阐述)。
4、空气的压力
地球被大气层所包围,这种气体叫作大气,由于大气有重量,他对地球表面有压力,这种压力叫做“大气压”。一个大气压的压力等于0.1013Mpa(折合1.0332㎏f/㎝2或760mmHg)。也就是说地球上每个物体上都承受着每平方厘米1.0332㎏f的压力。当空气的压力低于一个大气压时,单位体积内的空气分子数就会变少,当空气分子变得非常少时,我们说这是真空状态。可见真空是相对于大气压的空气而言的,是空气非常稀薄(即空气分子少)的状态。真空状态的空气也能被人们加以利用,这里不在累述。在温度20℃,压力为一个大气压(760mmHg),湿度为65%时,我们可以测得空气的比重是:1.204㎏f/m3,请记住这个值,它会让你真切的感受到身边大气的存在。
5、空气被压缩时放出热量,膨胀时吸收热量
当空气被压缩时其温度会上升,如果压缩过程被绝热处理(压缩过程没有和外界的热量交换),我们成这样的压缩为绝热压缩。当把温度为30℃的空气进行绝热压缩到0.69Mpa(7㎏f/㎝2 )时温度会升到271℃。事实上空气的压缩过程必定有和外界的热量交换,人们在对空气进行压缩时往往会采用换热装置将压缩过程产生的热量带走,从而保证压缩后的空气温度控制在人们的使用范围内。相反如果让已被压缩的空气膨胀时它要从周围环境中夺取它被压缩时放出的同等热量,利用这个特性人们可以利用压缩空气对周围的物体进行冷却。
6、空气的流速
将已被压缩的空气(表压0.69Mpa(7㎏f/㎝2)在大气中放出时其流速接近于音速(340m/sec),这个速度往往会产生尖锐的叫声。所以在使用压缩空气时绝对不能把它当作身边的大气,一定要注意其危险性。
7、空气的流动性
空气有从压力高的地方向压力低的地方流动的性质。空气不流动时在同一空间内各处的压力是相同的,但当空气进行流动时,其压力会越来越低。空气的压力、流速和流经管路的表面光洁度是影响空气压力降的几大因素。
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时间:2022-07-21 05:42
空气是多种气体的混合物。它的恒定组成部分为氧、氮和氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体,可变组成部分为二氧化碳和水蒸气,它们在空气中的含量随地球上的位置和温度不同在很小限度的范围内会微有变动。至于空气中的不定组成部分,则随不同地区变化而有不同,例如,靠近冶金工厂的地方会含有二氧化硫,靠近氯碱工厂的地方会含有氯等等。此外空气中还有微量的氢、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的尘埃。
实验证明,空气中恒定组成部分的含量百分比,在离地面100km高度以内几乎是不变的。以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,氩约占0.932%,
空气中主要成分氮和氧相对恒定的原因是自然界各种变化相互补偿的结果。
动植物的呼吸、物质的燃烧、动植物的腐烂、钢铁的锈蚀都需要耗用大量的氧气,但是绿色植物在日光下也要进行光合作用,即吸入空气中的二氧化碳,同时放出氧气。实验证明植物放出氧气的总量比它呼吸时需要氧的量多20倍左右。这就是氧气量保持相对平衡的原因。
植物生长需要氮元素。氮元素的来源就是空气中的氮气。天然固氮主要是靠闪电将氮气氧化成一氧化氮,一氧化氮进一步氧化成二氧化氮,在雨水中溶解形成亚*和*。进入土壤中转变为亚*盐和*盐。据估计,通过这种途径,每年可以从大气中固定约4000万吨的氮,还有少量氮是通过豆科植物的根瘤菌固定的;人工固氮的主要途径是用氮气合成氨。而被固定的氮,又可以被一类叫反硝化细菌的微生物分解成氮气返回大气。就这样,在自然界又完成了另一个循环——氮循环,使得大气中氮的含量也几乎保持恒定。
参考资料:Jimmie
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时间:2022-07-21 07:16
空气
在远古时代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,他认为,燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的。1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧.
空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。
空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。
由于地球有强大的吸引力,使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里。这一空气层对人类生活、生产活动影响很大。人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染。工业的发展,向空气排放了有害物质,污染了空气,使空气里增加了有害成分。当空气里的有害物质达到一定浓度后,就会严重地损害人类的健康和农作物的生长,破坏了某些物质,又会使人的能见度降低,影响交通安全等等。因此,必须大力防止空气的污染。
排放到空气里的有害物质,可以分为以下几类:粉尘类(如炭粒等),金属尘类(如铁、铝等),湿雾类(如油雾、酸雾等),有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等)。从世界范围来看,排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳。二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的。一氧化碳主要是汽车开动时排出的。从全球估计,一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排出量。
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时间:2022-07-21 09:08
看不见