Õhk ja vähe kaalu. Kas õhul on kaal? Milline õhk on kõige raskem

Linna teaduslik ja praktiline konverents

"Erudiitide planeet"

Kas õhul on kaal?

Maailm

4 “A” klass, MBOU 14. keskkool

Juhendaja:

Dzeržinsk

2013. aasta

2. Õhu puhastamine.

3. Õhul on kaal.

4. Eksperimentide läbiviimine.

Sissejuhatus

Kogu meie planeet on kaetud läbipaistva tekiga – õhuga. Me ei näe seda, me ei tunne seda. Kuid kui see äkki kaob, lähevad vesi ja kõik muud vedelikud Maal koheselt keema ning Päikesekiired põletavad kõik elusolendid.

Inimene võib elada ilma toiduta viis nädalat, ilma veeta viis päeva ja ilma õhuta kõige rohkem viis minutit. Inimesed, loomad ja taimed vajavad õhku hingamiseks ja seega ka eluks. Aga tuul? Lõppude lõpuks on see õhu liikumine! Ilma tuuleta oleksid pilved alati mere või jõe kohal. See tähendab, et vihm ilma tuuleta võib sadada ainult vee kohal. Need tekivad õhu ja vee mõjul geoloogilised protsessid Maa pinnal kujunevad ilm ja kliima. Kütuse põletamisega (ja hapnik peab selles osalema - komponentõhk), on inimesed juba ammu saanud vajaliku soojuse nii kodus kui ka tööl.

Õhk on keemiliste toorainete kõige olulisem allikas. Vaid kaks sajandit tagasi said teadlased teada, et õhk on segu paljudest gaasidest, peamiselt hapnikust ja lämmastikust, argoonist ja süsinikdioksiidist. Selle probleemi asjakohasuse tõttu oleme tuvastanud järgmise uuringu eesmärk: Tehke kindlaks, kas õhul on kaal?

Uuringu eesmärgid:

Analüüsida õhu uurimise parimaid tavasid;

Määrata õhu omadused;

Tehke katse õhu massi määramiseks;

Järeldusi tegema.

1. Õhu tähendus inimese jaoks.

Mehe jaoks suur tähtsus on temperatuur, niiskus, õhu liikumine. Näiteks kui olete kergelt riides ja teete lihtsat tööd, parim temperatuurõhk 18-20 C. Mida raskem on töö, seda madalam võib olla õhutemperatuur, kuid mitte nii palju, et hingamine muutuks raskeks, nagu tugev pakane. Inimesed tunnevad end kõige paremini, kui õhuniiskus on 40–60 protsenti. Tavaliselt on kuiv õhk hästi talutav, kuid kõrge õhuniiskus mõjub ebasoodsalt: millal kõrge temperatuur keha kuumeneb üle; kui see on madal, muutub see hüpotermiliseks.

2. Õhu puhastamine.

Süsinikdioksiidi hulk õhus suureneb, keemilised ühendid mis ära visatakse tööstusettevõtted ja autod.

Maailmas on laialt levinud looduskaitse liikumine. Oleme vastu võtnud seadused ja töötame välja uusi, mille kohaselt vastutavad ettevõtete juhid gaaside puhastamise ja neutraliseerimise eest enne nende atmosfääri paiskumist.

Taimed, planeedi kopsud, mängivad õhu puhastamisel tohutut rolli. Nad püüavad kinni tolmu, tahma, neelavad süsihappegaasi ja eraldavad hapnikku. Teistest looduslikest filtritest puhastavad õhku saaste eest kõige paremini pappel ja päevalill. Uuringud on näidanud, et püramiidsete paplite ja päevalillepõldudega ääristatud tiheda liiklusega kiirteedel püsis õhk puhas.

3. Õhul on kaal.

Õhul on kaal. Näiteks liitrises pudelis on rohkem kui üks gramm õhku. Oma raskusega surub õhk meid ja kõiki meid ümbritsevaid objekte. Kui näiteks plekkpurgist õhku välja pumbata, läheb see lapikuks.

Temperatuuril 0 °C ja normaalsel atmosfäärirõhul on õhu mass mahuga 1 m3 1,29 kg.

4. Eksperimentide läbiviimine.

Katsete abil saab tõestada, et õhul on kaal. Umbes kuuekümne sentimeetri pikkuse pulga keskel tugevdame köit ja seome mõlemasse otsa kaks ühesugust õhupalli. Riputame pulga nööri külge ja vaatame, et see ripub horisontaalselt. Kui nüüd ühe täispuhutud õhupalli nõelaga läbi torgad, tuleb sealt õhk välja ja pulga ots, mille külge see oli seotud, tõuseb üles. Kui läbistate teise palli, võtab kepp uuesti horisontaalasendi.

See juhtub seetõttu, et täispuhutud õhupallis olev õhk on tihedam ja seetõttu raskem kui seda ümbritsev õhk.

Teine kogemus:

Võtke tühi läbipaistev plastpudel. See kogemus näitab, kas see on nii tühi, kui tundub. Asetage pudel veekaussi, kuni see hakkab täituma. Vaata, mis juhtub veega. Näete, et kaelast tulevad välja mullid. See vesi tõrjub õhu pudelist välja. Enamik tühjana näivaid objekte on tegelikult õhuga täidetud.

Tundke õhku.

Kas ümberringi on õhku? Seda on väga lihtne teada saada. Lehvitage oma näo ees papitükk. Papp paneb õhu liikuma ja sa tunned selle hingust oma näol.

Paberist võidusõidud.

Õhk võib objekte liigutada. Teeme ettepaneku korraldada järgmine mäng: iga mängija vajab pappi ja paberilehte. Lehe üks külg tuleb tagasi voltida. Viimistluslindi asemel kasutage nööri. Nüüd vehkige käsu peale pappe paberilehtede taga ja õhk viib need edasi.

Raske ajaleht.

Võtke pool ajalehelehte ja laotage see lauale. Asetage joonlaud ajalehe alla nii, et selle ots ulatuks laua servast välja. Vajutage joonlauda ja proovige see laualt lahti rebida.

Selgub, et seda polegi nii lihtne teha, sest õhurõhk surub ajalehe lauale.

Lamendatud pakend.

Katsetamiseks võtke väike mahlakott, millel on toru jaoks auk. Ime mahl kotist läbi kõrre. Jätkake õhu tõmbamist läbi selle. Vaata, mis juhtub. Kui osa õhust väljub kotist, välisõhk pigistab selle seinu. Võtke põhk välja ja vaadake kotti.

Seinad läksid jälle lahku, sest õhk tungis kotti ja ajas selle sirgeks. Vaata, mis juhtub kotiga, kui sellesse veelgi rohkem õhku puhud.

Seega oleme tõestanud, et õhul on kaal.

Järeldus.

Kui palju õhku kaalub, sõltub sellest, millal ja kus seda kaalutakse. Õhu kaal horisontaaltasapinna kohal on Atmosfääri rõhk. Nagu kõik meid ümbritsevad objektid, on ka õhk allutatud gravitatsioonile. Just see annab õhule kaalu, mis on võrdne 1 kg ruutsentimeetri kohta. Õhu tihedus on umbes 1,2 kg/m3, see tähendab, et õhuga täidetud 1 m küljega kuubik kaalub 1,2 kg.

Maa kohal vertikaalselt tõusev õhusammas ulatub mitmesaja kilomeetri kaugusele. See tähendab, et püsti seisvale inimesele, tema peale ja õlgadele, surub umbes 250 kg kaaluv õhusammas, mille pindala on ligikaudu 250 cm2!

Muideks...

Igapäevaelus, kui me midagi kaalume, teeme seda õhus ja seetõttu jätame selle kaalu tähelepanuta, kuna õhu kaal õhus on null. Näiteks kui kaalume tühja klaaskolbi, loeme saadud tulemuseks kolvi kaalu, jättes tähelepanuta asjaolu, et see on õhuga täidetud. Aga kui kolb sulgeda ja kogu õhk sealt välja pumbata, saame hoopis teistsuguse tulemuse...

Bibliograafia

1. "Ökoloogia, keskkond ja mees"

2. Entsüklopeedia "Maailm meie ümber"

3. Veebileht http://*****

Kui palju õhk kaalub ja kas üldse kaalub? Me elame õhus, sellest ümbritsetuna ega tunne selle raskust. See võib tunduda kaalutu. Tegelikult on õhul maht ja mass. Ja me tunneme seda, kui tuul puhub – tuul painutab puid maapinnale ja rebib neil peast mütsi.

Kas õhul on kaal?

Õhul on tegelikult kaal! Selle kontrollimiseks on lihtsalt viis.

Võtke 2 õhupall ja sirge kepp. Seo pallid pulga erinevatest otstest (niidi pikkus peaks olema sama). Nüüd seo nöör täpselt pulga keskele. Kui kõik on õigesti tehtud, on nöörist kinni hoides kepp horisontaalasendis - saate omamoodi skaala. Nüüd võtke üks õhupallidest ja pumbake seda veelgi täis. Mis juhtub? Äsja puhutud õhupalliga pulga külg on madalam, kuna õhupallis on nüüd rohkem õhku ja see kaalub rohkem.

Kuid võib tekkida õiglane küsimus – miks kaalub õhupall, mis on õhuga täidetud ja väljast õhuga ümbritsetud, rohkem? Vastus peitub tiheduses.

Vedelikus vajub kõik, mis on ümbritsevast keskkonnast suurema tihedusega. Kui lisasite õhupallile õhku, muutsite selle suuremaks kogutihedus, kuna palli sees olev õhk on b all O suurem surve kui väljas. Suurem rõhk tähendab suuremat tihedust, seega raske õhk palli sees kaalub vähema õhuga palli üles.

Kui palju õhk kaalub?

Üks on Maa pinna lähedal kuupmeeterõhk kaalub umbes 1,25 kg(andmed kuiva õhu kohta).

Kuigi me ei tunne enda ümber õhku, pole õhk midagi. Õhk on gaaside segu: lämmastik, hapnik ja teised. Ja gaasid, nagu ka teised ained, koosnevad molekulidest ja seetõttu on neil kaal, ehkki väike.

Katsete abil saab tõestada, et õhul on kaal. Umbes kuuekümne sentimeetri pikkuse pulga keskele kinnitame nööri, mille mõlemasse otsa seome kaks ühesugust õhupalli. Riputame pulga nööri külge ja vaatame, et see ripub horisontaalselt. Kui nüüd ühe täispuhutud õhupalli nõelaga läbi torgad, tuleb sealt õhk välja ja pulga ots, mille külge see oli seotud, tõuseb üles. Kui läbistate teise palli, võtab kepp uuesti horisontaalasendi.

See juhtub seetõttu, et täispuhutud õhupallis on õhku. tihedam, ning seetõttu raskemad kui see, mis seda ümbritseb.

Kui palju õhku kaalub, sõltub sellest, millal ja kus seda kaalutakse. Õhu kaal horisontaaltasapinna kohal on atmosfäärirõhk. Nagu kõik meid ümbritsevad objektid, on ka õhk allutatud gravitatsioonile. Just see annab õhule kaalu, mis on võrdne 1 kg ruutsentimeetri kohta. Õhu tihedus on umbes 1,2 kg/m 3, see tähendab, et õhuga täidetud 1 m küljega kuubik kaalub 1,2 kg.

Maa kohal vertikaalselt tõusev õhusammas ulatub mitmesaja kilomeetri kaugusele. See tähendab, et püsti seisvale inimesele, tema peale ja õlgadele surub umbes 250 kg kaaluv õhusammas, mille pindala on ligikaudu 250 cm 2!

Me ei suudaks sellisele raskusele vastu pidada, kui sellele ei paneks vastu samasugune surve meie keha sees. Järgmine kogemus aitab meil seda mõista. Kui venitad paberilehte kahe käega ja keegi vajutab sellele ühelt poolt sõrme, on tulemus sama – auk paberisse. Aga kui vajutate kahte nimetissõrmed samas kohas ei juhtu midagi, vaid erinevatest külgedest. Surve mõlemal küljel on sama. Sama juhtub õhusamba rõhu ja vasturõhuga meie keha sees: need on võrdsed.

Õhul on kaal ja see surub meie kehale igast küljest.
Kuid see ei saa meid muserdada, sest keha vasturõhk on võrdne välisega.
Ülaltoodud lihtne eksperiment muudab selle ilmseks:
kui vajutate sõrme ühel küljel paberilehele, siis see rebeneb;
aga kui vajutate seda mõlemalt poolt, siis seda ei juhtu.

Muideks...

Svetlana Tšebõševa

Kogemus nr 1. "Kuhu on õhk peidetud?"

Varustus: kilekotid, hambaorkid.

Ütle mulle, kas sa näed õhku meie ümber? (ei, me ei näe)

Niisiis, mis õhk see on? (nähtamatu).

Võtame õhku.

Võtke laualt kilekotid ja proovige õhku püüda.

Keerake kotid.

Mis sai pakkidest? (nad paisusid, võtsid kuju)

Proovige kotti pigistada. Miks see ei tööta? (sees on õhku)

Kus saab seda õhu omadust kasutada? (õhkmadrats, Päästerõngas).

Teeme järelduse: õhul pole kuju, see võtab selle objekti kuju, mida ta tabab.

Nüüd vaadake oma kätt läbi koti. Kas sa näed kätt? (me näeme).

Niisiis, mis õhk see on? (see on läbipaistev, värvitu, nähtamatu).

Kontrollime, kas sees on tõesti õhku?

Võtke terav kepp ja torgake kott ettevaatlikult läbi. Tooge see näole ja vajutage seda oma kätega.

Mida sa tunned? (sisin).

Nii tuleb õhk välja. Me ei näe seda, aga tunneme seda.

Millise järelduse saame nüüd teha? Õhku pole näha, aga tunda on.

Järeldus: Õhk on läbipaistev, nähtamatu, värvitu ja sellel pole vormi.

Kogemus nr 2. "Kuidas näha õhku?"

Varustus: kokteilituubid, klaasid vett.

Puhuge läbi põhu peopesale.

Kuidas su peopesa tundus? (õhu liikumine – tuul).

Me hingame õhku läbi suu või nina ja seejärel hingame välja.

Kas me näeme õhku, mida hingame?

Proovime. Asetage põhk veeklaasi ja puhuge.

Vette ilmusid mullid.

Kust mullid tulid? (See on õhk, mida me välja hingasime).

Kus mullid hõljuvad – kas need tõusevad üles või vajuvad põhja?

(Õhumullid tõusevad üles).

Sest õhk on kerge, see on veest kergem. Kui kogu õhk on väljas, siis mullid ei teki.

Järeldus: Õhk on kergem kui vesi.

Kogemus nr 3. "Õhk on nähtamatu"

Varustus: suur läbipaistev anum vee, klaasi, salvrätikuga.

Klaasi põhja peate kinnitama paberist salvrätiku. Pöörake klaas tagurpidi ja laske aeglaselt veenõusse.

Pöörake laste tähelepanu asjaolule, et klaasi tuleb hoida väga tasasel tasemel. Nad võtsid klaasi veest välja ja puudutasid salvrätikut; see osutus kuivaks.

Mis juhtub? Kas vett satub klaasi? Miks mitte?

See tõestab, et klaasis oli õhku, mis takistas vee klaasi sisenemist. Ja kuna vett pole, tähendab see, et ta ei saa salvrätikut märjaks teha.

Lastel palutakse klaas uuesti veepurki langetada, kuid nüüd palutakse neil hoida klaasi mitte otse, vaid kergelt kallutada.

Mis veest paistab? (nähtavad õhumullid).

Kust nad tulid? Õhk väljub klaasist ja selle asemele tuleb vesi.

Järeldus: Õhk on läbipaistev, nähtamatu.

Kogemus nr 4. "Õhu liikumine"

Varustus: Värvilisest paberist eelnevalt valmistatud lehvikud.

Poisid, kas me tunneme õhu liikumist? Kuidas oleks nägemisega?

Kõndimise ajal jälgime sageli õhu liikumist (puud õõtsuvad, pilved jooksevad, tuuleratas pöörleb, suust tuleb auru välja).

Kas tunneme ruumis õhu liikumist? Kuidas? (fänn).

Me ei näe õhku, kuid tunneme seda.

Võtke fännid ja lehvitage neid näkku.

Mida sa tunned? (Me tunneme, kuidas õhk liigub).

Järeldus: Õhk liigub.

Kogemus nr 5. "Kas õhul on kaal?"

Varustus: kaks võrdselt täispuhutud õhupalli, hambaork, kaal ( saab asendada ca 60 cm pikkuse pulgaga. Keskele kinnita nöör ja otstesse õhupallid).

Paluge lastel mõelda, mis juhtuks, kui te läbistaksite ühe palli terava esemega.

Torka hambaork ühte täispuhutud õhupalli sisse.

Pallist tuleb õhk välja ja ots, mille külge see on kinnitatud, tõuseb üles. Miks? (Pall ilma õhuta on muutunud kergemaks).

Mis juhtub, kui me teise palli augustame?

Torka hambaork teise palli sisse.

Teie tasakaal taastatakse uuesti. Ilma õhuta õhupallid kaaluvad sama palju kui täispuhutud.

Järeldus: Õhul on kaal.

Kui tahame rõhutada millegi kergust, peaaegu "kaalutatust", ütleme tavaliselt "õhuline", rõhutades sellega, et õhk näib meile kui midagi, millel pole kaalu. Inimesed olid selles palju sajandeid kindlad ja nende usaldust tugevdas sellise lugupeetud teadlase nagu Aristoteles autoriteet. See suur Vana-Kreeka filosoof mõtles kord, kas õhul on kaal. Nagu teadlasele kohane, otsustas ta seda katses katsetada. Ta asetas ühele kaalukausile õhuga täispuhutud nahast veinikoore ja teisele - täpselt samasuguse, ainult tühja. Kaalud on tasakaalus, seetõttu ei kaalu õhk midagi!

Ärgem otsustagem rangelt: tol ajal oli füüsika alles lapsekingades ja Aristoteles, nagu iga pioneer, ei suutnud vigu vältida. Et mõista, mis oli suure teadlase viga, meenutagem täpne väärtus sõnad "kaal": jõud, millega keha mõjub toele või vedrustusele. See, mida me igapäevaelus nimetame kaaluks ja mõõdame kilogrammides, on mass, kehade omadus muuta oma kiirust, kui neile mõju avaldab jõud. Neid mõisteid pole vaja segi ajada: nullgravitatsiooni korral kaotavad kehad kaalu, mitte massi, nii et kosmoselaev kapp jääb küll õhus rippuma, kuid selle paigast teisaldamine pole lihtsam kui Maal. Niisiis mõõdavad nad kaalude abil täpselt kaalu, kuid see kaal vastab teatud massile ja kuna just mass huvitab meid, siis lihtsuse mõttes räägime grammidest ja kilogrammidest, mitte njuutonitest, milles jõudu mõõdetakse. , kuid mõõdetakse - see oli täpselt jõud ja just jõuga tuli viga välja. Nahast veinikoore täispuhumisel suurenes selle maht, mistõttu muutus sellele mõjuv ümbritseva õhu üleslükkejõud (Aristotelese ajal veel avastamata Archimedese seadus), mistõttu kaalud tasakaalustusid.

G. Galileo läks teist teed. Ta ei kaalunud kotti, vaid õõnsat vaskpalli, mis ei suuda oma mahtu muuta. Teadlane asetas selle kaalule ja pumpas seejärel kuulist õhu välja. Ja mida? Pall on muutunud kergemaks! See tähendas, et "kaaluta" õhul oli kaal!

Sel ajal võis selline väide tunduda äärmiselt julge (pole naljaasi vaielda Aristotelese endaga, kelle vaated autoriteet „pühitses“ katoliku kirik!), kuid nüüd saame aru, et see on loogiline. Selleks, et kehal oleks kaal (s.t. et see toimiks toele), vajab ta sisuliselt natuke – et sellele mõjuks gravitatsioonijõud. See mõjutab õhku. Kui see nii poleks, ei jääks meile atmosfääri, kõik seda moodustavate gaaside aatomid hajuksid kosmoses laiali, seetõttu on ka õhul kaal, mis mõjub maapinnale ja kõigele, mis asub. seda. See kaal on tõesti väike - sõrmkübar vett näiteks kaalub rohkem kui liiter õhku, aga... seda on palju! Kui võtame õhku maa pind atmosfääri ülemise piirini ühe ruutsentimeetri suurusel alal - see on kaal, mis vastab ühele kilogrammile. Inimese peopesa pindala on umbes 70 ruutsentimeetrit, seega mõjub õhk sellele samamoodi, nagu hoiaksime peos 70 kg kaaluvat eset! Ja inimkehale tervikuna mõjub õhk jõuga, mis vastab 15 tonnile, see on kolm viietonnist veoautot!

Kuid me ei tunne seda raskust ühel lihtsal põhjusel: ka meie keha sees on õhku ja see toimib sama jõuga, tasakaalustades välisõhu raskust. See ei saa olla teisiti, sest meie bioloogilised liigid tekkis sellel planeedil selle atmosfääri tingimustes. Aga näiteks Veenuse atmosfäär purustaks meid hetkega!