Ilmaa eikä paljon painoa. Onko ilmalla painoa? Mikä ilma on raskain

Kaupungin tieteellinen ja käytännön konferenssi

"Erudiittien planeetta"

Onko ilmalla painoa?

Maailma

4 "A" luokka, MBOU lukio nro 14

Valvoja:

Dzeržinsk

2013

2. Ilman puhdistus.

3. Ilmalla on painoa.

4. Kokeiden suorittaminen.

Johdanto

Koko planeettamme on verhottu läpinäkyvään verhoon - ilmaan. Emme näe sitä, emme tunne sitä. Mutta jos se yhtäkkiä katoaa, vesi ja kaikki muut nesteet kiehuvat välittömästi maan päällä, ja auringonsäteet polttavat kaiken elävän.

Ihminen voi olla ilman ruokaa viisi viikkoa, ilman vettä viisi päivää ja ilman ilmaa enintään viisi minuuttia. Ihmiset, eläimet ja kasvit tarvitsevat ilmaa hengittääkseen ja siten elääkseen. Ja tuuli? Se on ilmaliikettä! Ilman tuulta pilvet olisivat aina meren tai joen yläpuolella. Tämä tarkoittaa, että sade ilman tuulta voi pudota vain veden päälle. Ilman ja veden vaikutuksesta maan pinnalla tapahtuu geologisia prosesseja, muodostuu sää ja ilmasto. Polttamalla polttoainetta (ja hapen, ilman komponentin, on välttämättä osallistuttava tähän), ihmiset ovat jo pitkään saaneet lämpöä, jota tarvitaan sekä jokapäiväisessä elämässä että tuotannossa.

Ilma on tärkein kemiallisten raaka-aineiden lähde. Vain kaksi vuosisataa sitten tiedemiehet oppivat, että ilma on sekoitus monia kaasuja, pääasiassa happea ja typpeä, argonia ja hiilidioksidia. Tämän ongelman kiireellisyyden vuoksi olemme havainneet seuraavat asiat tutkimuksen tarkoitus: selvittää, onko ilmalla painoa?

Tutkimustavoitteet:

Tarkista lentotieteen parhaat käytännöt;

Määritä ilman ominaisuudet;

Suorita koe ilman painon määrittämiseksi;

Tehdä johtopäätös.

1. Ilman merkitys ihmiselle.

Ihmiselle lämpötila, kosteus, ilman liikkuvuus ovat erittäin tärkeitä. Esimerkiksi jos olet kevyesti pukeutunut ja teet yksinkertaisia töitä, paras ilman lämpötila on 18-20 C. Mitä raskaampaa työ, sitä alhaisempi ilman lämpötila voi olla, mutta ei niin paljon, että hengittäminen vaikeutuu, kuten esim. kovaa pakkasta. Ihmiset viihtyvät parhaiten, kun ilmankosteus on 40-60 prosenttia. Kuivaa ilmaa siedetään yleensä hyvin, ja korkealla ilmankosteudella on epäsuotuisa vaikutus: korkeissa lämpötiloissa keho ylikuumenee ja alhaisissa lämpötiloissa se alijäähtyy.

2. Ilman puhdistus.

Teollisuusyritysten ja autojen hiilidioksidin, kemiallisten yhdisteiden päästöt ilmassa kasvavat.

Maailmassa on laajalle levinnyt liike luonnon puolustamiseksi. Olemme säätäneet ja kehittämässä uusia lakeja, joiden mukaan yritysten johtajat vastaavat kaasujen puhdistamisesta ja neutraloinnista ennen niiden vapautumista ilmakehään.

Kasveilla, planeetan keuhkoilla, on valtava rooli ilmanpuhdistuksessa. Ne vangitsevat pölyä, nokea, imevät hiilidioksidia ja vapauttavat happea. Muiden luonnonsuodattimien joukossa poppeli ja auringonkukka puhdistavat ilman saasteilta parhaiten. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vilkkailla moottoriteillä, joiden varrelle istutettiin pyramidin muotoisia poppeleita ja venytettiin auringonkukkapeltoja, ilma pysyi puhtaana.

3. Ilmalla on painoa.

Ilmalla on painoa. Esimerkiksi litran pullossa on enemmän kuin yksi gramma ilmaa. Ilma painaa painollaan meitä ja kaikkia ympärillämme olevia esineitä. Jos esimerkiksi pumppaat ilmaa peltipurkista, se litistyy.

0 °C:n lämpötilassa ja normaalissa ilmanpaineessa ilmamassa, jonka tilavuus on 1 m3, on 1,29 kg.

4. Kokeiden suorittaminen.

Kokemus voi todistaa, että ilmalla on painoa. Kuusikymmentä senttimetriä pitkän tikun keskellä vahvistamme köyttä ja sidomme sen molempiin päihin kaksi samanlaista ilmapalloa. Riputetaan tikku narusta ja katsotaan, että se roikkuu vaakatasossa. Jos nyt puhkaiset yhden täytetyn ilmapallon neulalla, siitä tulee ilmaa ulos ja tikun pää, johon se oli sidottu, nousee ylös. Jos puhkaiset toisen pallon, tikku ottaa jälleen vaaka-asennon.

Tämä johtuu siitä, että täytetyn ilmapallon ilma on tiheämpää ja siksi raskaampaa kuin sen ympärillä oleva ilma.

Toinen kokemus:

Ota tyhjä kirkas muovipullo. Tämä kokemus näyttää, onko se niin tyhjä kuin miltä näyttää. Kasta pullo vesialtaaseen niin, että se alkaa täyttyä. Katso mitä tapahtuu vedelle. Voit nähdä kuplia tulevan ulos kaulasta. Se on vesi, joka syrjäyttää ilman pullosta. Useimmat tyhjältä näyttävät asiat ovat itse asiassa täynnä ilmaa.

Tunne ilma

Onko ilmaa ympärillä? Se on erittäin helppo selvittää. Heiluta pahvipalaa kasvosi edessä. Pahvi saa ilman liikkumaan ja tunnet sen puhaltavan kasvoillesi.

Paperikilpailu.

Ilma voi liikuttaa esineitä. Ehdotamme tällaisen pelin järjestämistä: jokainen pelaaja tarvitsee palan pahvia ja paperiarkin. Arkin toinen puoli on taivutettava. Viimeisteipin sijaan venytä lankaa. Heiluta nyt käskystä laatikoita paperiarkkien takana, niin ilma siirtää ne eteenpäin.

Raskas sanomalehti.

Ota puolikas sanomalehti ja levitä se pöydälle. Aseta viivain sanomalehden alle niin, että sen pää työntyy pöydän reunan ulkopuolelle. Napsauta viivainta ja yritä repäistä se pöydältä.

Osoittautuu, että tämä ei ole niin helppoa, koska ilmanpaine painaa sanomalehden pöytää vasten.

Litistetty paketti.

Ota kokeilua varten pieni mehupussi, jossa on reikä putkea varten. Ime mehu pussista pillin läpi. Jatka ilman vetämistä sen läpi. Katso mitä tapahtuu. Kun osa ilmasta poistuu pussista, ulkoilma puristaa sen seinämiä. Ota pilli pois ja katso pussia.

Seinät erosivat jälleen, koska ilma tunkeutui pussiin ja suoristi sen. Katso mitä pussille tapahtuu, jos puhallat siihen vielä enemmän ilmaa.

Olemme siis osoittaneet, että ilmalla on painoa.

Johtopäätös.

Kuinka paljon ilmaa painaa riippuu siitä, milloin ja missä se punnitaan. Ilman paino vaakatason yläpuolella on ilmakehän paine. Kuten kaikki ympärillämme olevat esineet, myös ilma on painovoiman alainen. Tämä antaa ilmalle painon, joka vastaa 1 kg neliösenttimetriä kohti. Ilman tiheys on noin 1,2 kg / m3, eli kuutio, jonka sivu on 1 m, täytetty ilmalla, painaa 1,2 kg.

Maan yläpuolelle pystysuoraan kohoava ilmapylväs ulottuu useita satoja kilometrejä. Tämä tarkoittaa, että noin 250 kg painava ilmapylväs painaa suoraan seisovaa henkilöä hänen päällään ja hartioillaan, jonka pinta-ala on noin 250 cm2!

Muuten...

Arkielämässä, kun punnitsemme jotain, teemme sen ilmassa, ja siksi jätämme huomiotta sen painon, koska ilman paino ilmassa on nolla. Jos esimerkiksi punnitsemme tyhjän lasipullon, pidämme saatua tulosta pullon painona, huomioimatta sen tosiasian, että se on täytetty ilmalla. Mutta jos pullo suljetaan hermeettisesti ja kaikki ilma pumpataan siitä ulos, saamme täysin erilaisen tuloksen ...

Bibliografia

1. "Ekologia, ympäristö ja ihminen"

2. Tietosanakirja "Maailma ympärillämme"

3. Verkkosivusto http://*****

Kuinka paljon ilma painaa ja painaako se ollenkaan? Elämme ilmassa, sen ympäröimänä, emmekä tunne sen painoa. Saattaa tuntua, että hän on painoton. Itse asiassa ilmalla on tilavuus ja massa. Ja me tunnemme sen, kun tuuli puhaltaa - tuuli taivuttaa puita maahan, repii hatut päästä.

Onko ilmalla painoa?

Ilmalla on painoa! On helppo tapa varmistaa.

Ota 2 ilmapalloa ja suora keppi. Sido pallot tikun eri päistä (lankojen pituuden tulee olla sama). Sido nyt köysi tarkalleen tikun keskelle. Jos kaikki on tehty oikein, köydestä pitäen sauva on vaakasuorassa asennossa - eräänlainen vaaka on osoittautunut. Ota nyt yksi ilmapalloista ja täytä sitä vielä enemmän. Mitä tapahtuu? Juuri täyttämäsi ilmapallon sauvan puoli on matalampi, koska ilmapallossa on nyt enemmän ilmaa ja se painaa enemmän.

Mutta oikeudenmukainen kysymys saattaa herätä - miksi ilmalla täytetty ja ulkopuolelta ilman ympäröimä ilmapallo painaa enemmän? Vastaus löytyy tiheydestä.

Nesteessä kaikki, jolla on ympäristöä suurempi tiheys, uppoaa. Kun lisäsit ilmaa ilmapalloon, lisäsit sen kokonaistiheyttä, koska ilmapallon sisällä oleva ilma on alle b:n noin enemmän painetta kuin ulkona. Enemmän painetta tarkoittaa enemmän tiheyttä, joten ilmapallon sisällä oleva raskas ilma painaa vähemmän ilmaa sisältävän ilmapallon.

Kuinka paljon ilma painaa?

Maan pinnalla yksi kuutiometri ilmaa painaa noin 1,25 kg(tiedot kuivalle ilmalle).

Vaikka emme tunnekaan ilmaa ympärillämme, ilma ei ole mitään. Ilma on kaasujen seos: typpi, happi ja muut. Ja kaasut, kuten muutkin aineet, koostuvat molekyyleistä, ja siksi niillä on paino, vaikkakin pieni.

Kokemus voi todistaa, että ilmalla on painoa. Kuusikymmentä senttimetriä pitkän tikun keskellä vahvistamme köyttä ja sidomme sen molempiin päihin kaksi samanlaista ilmapalloa. Riputetaan tikku narusta ja katsotaan, että se roikkuu vaakatasossa. Jos nyt puhkaiset yhden täytetyn ilmapallon neulalla, siitä tulee ilmaa ja tikun pää, johon se oli sidottu, nousee ylös. Jos puhkaiset toisen pallon, tikku ottaa jälleen vaaka-asennon.

Tämä johtuu siitä, että ilmapallossa on ilmaa tiheämpi, mikä tarkoittaa sitä painavampi kuin sen ympärillä oleva.

Kuinka paljon ilmaa painaa riippuu siitä, milloin ja missä se punnitaan. Ilman paino vaakatason yläpuolella on ilmakehän paine. Kuten kaikki ympärillämme olevat esineet, myös ilma on painovoiman alainen. Tämä antaa ilmalle painon, joka vastaa 1 kg neliösenttimetriä kohti. Ilman tiheys on noin 1,2 kg / m 3, eli kuutio, jonka sivu on 1 m, täynnä ilmaa, painaa 1,2 kg.

Maan yläpuolelle pystysuoraan kohoava ilmapylväs ulottuu useita satoja kilometrejä. Tämä tarkoittaa, että noin 250 kg painava ilmapatsas painaa suoraan seisovaa henkilöä hänen päällään ja hartioillaan, jonka pinta-ala on noin 250 cm 2!

Emme kestäisi sellaista painoa, jos sitä ei vastustaisi sama paine kehomme sisällä. Seuraava kokemus auttaa meitä ymmärtämään tämän. Jos venytät paperiarkkia molemmilla käsillä ja joku painaa sitä sormella yhdeltä puolelta, tulos on sama - reikä paperissa. Mutta jos painat kahta etusormea samassa paikassa, mutta eri puolilta, mitään ei tapahdu. Paine molemmilla puolilla on sama. Sama tapahtuu ilmapatsaan paineen ja kehomme sisällä olevan vastapaineen kanssa: ne ovat yhtä suuret.

Ilmalla on painoa ja se painaa kehoamme joka puolelta.
Mutta hän ei voi murskata meitä, koska kehon vastapaine on sama kuin ulkoinen.
Yllä kuvattu yksinkertainen kokemus tekee tämän selväksi:
jos painat sormeasi paperiarkkia toisella puolella, se repeytyy;
mutta jos painat sitä molemmilta puolilta, niin ei tapahdu.

Muuten...

Svetlana Chebysheva

Kokemus numero 1. "Missä ilma on piilossa?"

Laitteet: sellofaanipussit, hammastikkuja.

Kerro minulle, näetkö ilman ympärillämme? (ei, emme näe)

Joten mitä ilma on? (näkymätön).

Otetaan vähän ilmaa.

Ota muovipussit pöydältä ja yritä saada ilmaa.

Kääri paketit rullalle.

Mitä paketeille tapahtui? (ne turvosivat, muodostivat)

Yritä puristaa pakettia. Miksi se ei toimi? (sisällä on ilmaa)

Missä tätä ilman ominaisuutta voidaan käyttää? (puhallettava patja, pelastusrengas).

Tehdään johtopäätös: Ilmalla ei ole muotoa, se ottaa esineen muodon, johon se tulee.

Katso nyt kättäsi pussin läpi. Näetkö käden? (me näemme).

Joten mitä ilma on? (se on läpinäkyvä, väritön, näkymätön).

Katsotaan, onko sisällä todella ilmaa?

Ota terävä tikku ja lävistä pussi varovasti. Tuo se kasvoillesi ja paina sitä käsilläsi.

Mitä tunnet? (sihise).

Näin ilma tulee ulos. Emme näe sitä, mutta tunnemme sen.

Mitä nyt voidaan päätellä? Ilmaa ei voi nähdä, mutta sen voi tuntea.

Johtopäätös: Ilma on läpinäkyvää, näkymätöntä, väritöntä, ilman muotoa.

Kokemus numero 2. "Kuinka nähdä ilmaa?"

Laitteet: pillit cocktailia varten, lasit vedellä.

Puhalla putken läpi kämmenelle.

Miltä kämmen tuntui? (ilmaliike - tuulta).

Hengitämme ilmaa suun tai nenän kautta ja sitten hengitämme sen ulos.

Voimmeko nähdä ilman, jota hengitämme?

Kokeillaan. Upota putki vesilasiin ja puhalla.

Veteen ilmestyi kuplia.

Mistä kuplat tulivat? (Tätä ilmaa hengitimme ulos).

Missä kuplat kelluvat - nousevat ylös vai uppoavat pohjaan?

(Ilmakuplat nousevat ylös).

Koska ilma on kevyttä, se on vettä kevyempää. Kun kaikki ilma on pois, ei ole kuplia.

Johtopäätös: Ilma on kevyempää kuin vesi.

Kokemus numero 3. "Ilma on näkymätöntä"

Laitteet: suuri läpinäkyvä astia vedellä, lasi, lautasliina.

Lasin pohjassa sinun on kiinnitettävä paperilautasliina. Käännä lasi ylösalaisin ja laske se hitaasti vesiastiaan.

Kiinnittää lasten huomio siihen, että lasia on pidettävä erittäin tasaisesti. He ottivat lasin vedestä ja koskettivat lautasliinaa, se oli kuiva.

Mitä tapahtuu? Pääseekö vettä lasiin? Miksi ei?

Tämä todistaa, että lasissa oli ilmaa, joka piti veden poissa lasista. Ja koska vettä ei ole, se tarkoittaa, että hän ei voi kastella lautasliinaa.

Lapsia pyydetään laskemaan lasi uudelleen vesipurkkiin, mutta nyt ehdotetaan, että lasia ei pidetä suorassa, vaan hieman kallistettuna.

Mitä vedessä näkyy? (näkyviä ilmakuplia).

Mistä he tulivat? Ilma poistuu lasista ja vesi tulee tilalle.

Johtopäätös: Ilma on läpinäkyvää, näkymätöntä.

Kokemus numero 4. "Ilman liike"

Laitteet: Värillisestä paperista valmistetut tuulettimet etukäteen.

Kaverit, voimmeko tuntea ilman liikkeen? Entä näkeminen?

Kävellessämme tarkkailemme usein ilman liikettä. (puut heiluvat, pilvet juoksevat, levysoitin pyörii, höyryä suusta).

Tunnemmeko ilman liikkeen huoneessa? Miten? (tuuletin).

Emme näe ilmaa, mutta voimme tuntea sen.

Ota fanit ja heiluta niitä kasvoihin.

Mitä tunnet? (Tunne kuinka ilma liikkuu).

Johtopäätös: Ilma liikkuu.

Kokemus numero 5. "Onko ilmalla painoa?"

Laitteet: kaksi yhtä täytettyä ilmapalloa, hammastikku, vaaka ( voidaan korvata noin 60 cm pitkällä kepillä. Kiinnitä köysi keskelle ja ilmapallot päihin).

Kehota lapsia miettimään, mitä tapahtuisi, jos lävistät yhden ilmapalloista terävällä esineellä.

Pistele yksi täytetyistä ilmapalloista hammastikulla.

Ilmaa tulee ulos ilmapallosta ja pää, johon se on sidottu, nousee ylös. Miksi? (Ilman ilmapallosta on tullut kevyempi).

Mitä tapahtuu, kun lävistämme myös toisen pallon?

Pistä toinen pallo hammastikulla.

Saat tasapainosi takaisin. Ilmattomat ilmapallot painavat yhtä paljon kuin täytetyt.

Johtopäätös: Ilmalla on painoa.

Kun haluamme korostaa jonkin asian keveyttä, melkein "painottomuutta", sanomme yleensä "ilmaa", jolloin korostetaan, että ilma näyttää olevan jotain ilman painoa. Ihmiset ovat olleet varmoja tästä vuosisatojen ajan, ja luottamusta vahvisti Aristoteleen kaltaisen arvostetun tiedemiehen auktoriteetti. Tämä suuri antiikin kreikkalainen filosofi pohti kerran, onko ilmalla painoa. Kuten tiedemiehelle kuuluu, hän päätti testata tätä kokeessa. Vaa'an toiselle puolelle hän asetti ilmalla puhalletun nahkanahan, toiselle - täsmälleen saman ihon, vain tyhjänä. Vaaka on tasapainossa, joten ilma ei paina mitään!

Älkäämme tuomitko tiukasti: tuohon aikaan fysiikka oli vasta lapsenkengissään, eikä Aristoteles, kuten mikään edelläkävijä, voinut välttää virheitä. Ymmärtääksemme, mikä suuren tiedemiehen virhe oli, muistakaamme sanan "paino" tarkka merkitys: voima, jolla keho vaikuttaa tukeen tai jousitukseen. Se, mitä kutsumme jokapäiväisessä elämässä painoksi ja mittaamme kiloissa, on massa, elimien ominaisuus muuttaa nopeuttaan, kun niihin kohdistetaan voima. Näitä käsitteitä ei tarvitse sekoittaa: painottomuudessa kehot laihtuvat, eivät massaa, joten avaruusaluksessa kaappi roikkuu ilmassa, mutta sen siirtäminen paikaltaan ei ole helpompaa kuin maan päällä. Eli paino mitataan vaakojen avulla, mutta tämä paino vastaa tiettyä massaa, ja koska se on massa, joka kiinnostaa meitä, yksinkertaisuuden vuoksi puhumme grammoista ja kilogrammista, ei Newtoneista, joissa voima mitataan, mutta mitataan - se on juuri voima, juuri sillä voimalla virhe tuli ulos. Kun nahkanahkaa puhallettiin, sen tilavuus kasvoi, joten siihen vaikuttavan ympäröivän ilman kelluvuus muuttui (Arkhimedesen laki, jota ei ollut vielä löydetty Aristoteleen aikaan), joten asteikot tasapainottuivat.

G. Galileo meni toiseen suuntaan. Hän ei punninnut pussia, vaan onton kuparipallon, joka ei voi muuttaa tilavuuttaan. Tutkija laittoi sen vaa'alle ja pumppasi sitten ilmaa ilmapallosta. Ja mitä? Pallosta on tullut kevyempi! Tämä tarkoitti, että "painoton" ilma painoi!

Tuolloin tällainen lausunto saattoi näyttää erittäin rohkealta (se ei ole vitsi - väittää itse Aristoteleen kanssa, jonka näkemykset "pyhittivät" katolisen kirkon auktoriteetin!), Mutta nyt ymmärrämme, että tämä on loogista. Jotta keholla olisi painoa (eli se, että se vaikuttaisi tukeen), periaatteessa tarvitaan vähän - painovoiman vaikuttamiseksi siihen. Toimii ilmassa. Jos näin ei olisi, meillä ei olisi ilmakehää jäljellä, kaikki sen muodostavien kaasujen atomit lentävät erilleen ulkoavaruudessa, joten ilmalla on myös paino, joka vaikuttaa maan pintaan ja kaikkeen, mikä on se. Tämä paino on todella pieni - esimerkiksi veden sormustin painaa yli litran ilmaa, mutta ... sitä on paljon! Jos viemme ilmaa maan pinnalta ilmakehän huipulle neliösenttimetrin alueelta, tämä on yhtä kilogrammaa vastaava paino. Ihmisen kämmenen pinta-ala on noin 70 neliösenttimetriä, joten ilma vaikuttaa siihen niin kuin pitäisimme kämmenessämme 70 kg painavaa esinettä! Ja koko ihmiskehoon ilma vaikuttaa 15 tonnia vastaavalla voimalla, nämä ovat kolme viiden tonnin kuorma-autoa!

Mutta emme tunne tätä raskautta yhdestä yksinkertaisesta syystä: myös kehomme sisällä on ilmaa, ja se toimii samalla voimalla tasapainottaen ulkoilman painoa. Se ei voi olla toisin, koska biologiset lajimme ovat syntyneet tältä planeetalta, tämän ilmakehän olosuhteissa. Mutta esimerkiksi Venuksen ilmapiiri murskaa meidät hetkessä!