Không khí và không có nhiều trọng lượng. Không khí có trọng lượng không? Không khí nào nặng nhất

Hội nghị khoa học và thực tiễn TP.

"Hành tinh Erudite"

Không khí có trọng lượng không?

Thế giới

4 lớp "A", trường trung học MBOU số 14

Người giám sát:

Dzerzhinsk

2013

2. Làm sạch không khí.

3. Không khí có trọng lượng.

4. Tiến hành thí nghiệm.

Giới thiệu

Toàn bộ hành tinh của chúng ta được bao phủ trong một tấm màn trong suốt - không khí. Chúng ta không nhìn thấy nó, chúng ta không cảm thấy nó. Nhưng nếu nó đột ngột biến mất, nước và tất cả các chất lỏng khác sẽ ngay lập tức sôi lên trên Trái đất, và các tia sáng Mặt trời sẽ thiêu rụi mọi sinh vật.

Một người có thể không có thức ăn trong năm tuần, không có nước trong năm ngày và không có không khí trong tối đa năm phút. Con người, động vật và thực vật cần không khí để thở và do đó để sống. Và gió? Đó là chuyển động không khí! Không có gió, mây sẽ luôn ở trên biển hoặc sông. Điều này có nghĩa là mưa mà không có gió chỉ có thể rơi theo nước. Dưới tác dụng của không khí và nước, các quá trình địa chất diễn ra trên bề mặt Trái đất, thời tiết và khí hậu được hình thành. Bằng cách đốt cháy nhiên liệu (và ôxy, một thành phần của không khí, nhất thiết phải tham gia vào quá trình này), con người từ lâu đã nhận được nhiệt, vốn cần thiết cả trong sinh hoạt và sản xuất.

Không khí là nguồn nguyên liệu hóa học quan trọng nhất. Chỉ hai thế kỷ trước, các nhà khoa học đã biết rằng không khí là hỗn hợp của nhiều loại khí, chủ yếu là oxy và nitơ, argon và carbon dioxide. Do tính cấp thiết của vấn đề này, chúng tôi đã xác định được những điều sau Mục đích nghiên cứu: xác định xem không khí có trọng lượng không?

Mục tiêu nghiên cứu:

Xem lại các phương pháp hay nhất về khoa học hàng không;

Xác định tính chất của không khí;

Tiến hành thí nghiệm xác định trọng lượng của không khí;

Để kết luận.

1. Tầm quan trọng của không khí đối với con người.

Đối với một người, nhiệt độ, độ ẩm, chuyển động của không khí có tầm quan trọng lớn. Ví dụ, nếu bạn ăn mặc nhẹ nhàng và làm công việc đơn giản, nhiệt độ không khí tốt nhất là 18-20 C. Công việc càng vất vả, nhiệt độ không khí càng thấp, nhưng không đến mức khó thở, như trong sương giá nghiêm trọng. Mọi người cảm thấy tốt nhất khi độ ẩm không khí từ 40-60 phần trăm. Không khí khô thường được dung nạp tốt, và độ ẩm không khí cao có tác động bất lợi: ở nhiệt độ cao, cơ thể quá nóng, và ở nhiệt độ thấp, nó trở nên siêu lạnh.

2. Làm sạch không khí.

Lượng khí cacbonic, các hợp chất hóa học do các xí nghiệp công nghiệp và ô tô thải ra ngày càng nhiều trong không khí.

Có một phong trào rộng rãi trên thế giới để bảo vệ thiên nhiên. Chúng tôi đã thông qua luật và đang phát triển các luật mới, theo đó người đứng đầu các doanh nghiệp chịu trách nhiệm làm sạch và trung hòa các chất khí trước khi chúng thải vào khí quyển.

Thực vật, lá phổi của hành tinh, có vai trò rất lớn trong việc lọc không khí. Chúng bẫy bụi, bồ hóng, hấp thụ carbon dioxide và giải phóng oxy. Trong số các bộ lọc tự nhiên khác, cây dương và hướng dương là những loại tốt nhất để lọc không khí khỏi ô nhiễm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trên những con đường cao tốc đông đúc, nơi có những cây dương hình chóp được trồng và những cánh đồng hoa hướng dương trải dài, không khí vẫn trong lành.

3. Không khí có trọng lượng.

Không khí có trọng lượng. Ví dụ, trong một chai lít, có nhiều hơn một gam không khí. Với trọng lượng của nó, không khí ép lên chúng ta và lên tất cả các vật thể xung quanh chúng ta. Ví dụ, nếu bạn bơm không khí ra khỏi lon thiếc, nó sẽ bị bong ra.

Ở nhiệt độ 0 ° C và áp suất khí quyển bình thường, khối khí có thể tích 1 m3 là 1,29 kg.

4. Tiến hành thí nghiệm.

Kinh nghiệm có thể chứng minh rằng không khí có trọng lượng. Ở giữa một cây gậy dài 60 cm, chúng ta sẽ tăng cường sợi dây và chúng ta sẽ buộc hai quả bóng bay giống nhau vào hai đầu của nó. Hãy treo thanh bằng sợi dây và thấy rằng nó treo theo chiều ngang. Nếu bây giờ bạn dùng kim chọc thủng một trong những quả bóng bay đã căng phồng, không khí sẽ thoát ra khỏi quả bóng bay và phần cuối của chiếc que được buộc vào đó sẽ nhô lên. Nếu bạn chọc thủng quả bóng thứ hai, thì chiếc gậy sẽ lại ở vị trí nằm ngang.

Điều này xảy ra bởi vì không khí trong quả bóng được thổi phồng đặc hơn, và do đó nặng hơn không khí xung quanh nó.

Một kinh nghiệm khác:

Nhận một chai nhựa trong suốt rỗng. Trải nghiệm này sẽ cho thấy liệu nó có trống rỗng như nó có vẻ hay không. Nhúng chai vào chậu nước để nó bắt đầu đầy. Xem những gì xảy ra với nước. Bạn có thể thấy bong bóng trào ra khỏi cổ. Nó là nước chuyển không khí ra khỏi chai. Hầu hết những thứ trông trống rỗng thực sự chứa đầy không khí.

Cảm nhận không khí

Có không khí xung quanh không? Nó rất dễ dàng để tìm ra. Vẫy một miếng bìa cứng trước mặt bạn. Tấm bìa cứng sẽ làm cho không khí di chuyển và bạn sẽ cảm thấy nó phả vào mặt mình.

Đua giấy.

Không khí có thể di chuyển các vật thể. Chúng tôi đề xuất sắp xếp một trò chơi như vậy: mỗi người chơi sẽ cần một mảnh bìa cứng và một tờ giấy. Một mặt của tấm cần được uốn cong. Thay vì hoàn thiện băng, hãy kéo căng chỉ. Bây giờ, theo lệnh, vẫy các thùng giấy phía sau các tờ giấy, và không khí sẽ di chuyển chúng về phía trước.

Giấy báo nặng.

Lấy một nửa tờ báo và trải nó ra bàn. Đặt một cái thước dưới tờ báo sao cho phần cuối của nó nhô ra ngoài mép bàn. Bấm vào thước và cố gắng xé nó ra khỏi bảng.

Hóa ra điều này không dễ thực hiện như vậy, bởi vì áp suất không khí ép tờ báo xuống mặt bàn.

Gói dẹt.

Đối với thí nghiệm, lấy một túi nước trái cây nhỏ có lỗ cho ống. Hút hết nước trong túi qua ống hút. Tiếp tục kéo không khí qua nó. Hãy xem điều gì sẽ xảy ra. Khi một phần không khí rời khỏi túi, không khí bên ngoài sẽ ép thành túi. Lấy ống hút ra và nhìn vào túi.

Các bức tường lại tách ra do không khí đi vào túi và làm nó thẳng lại. Xem điều gì sẽ xảy ra với túi nếu bạn thổi nhiều không khí hơn vào túi.

Như vậy, chúng ta đã chứng minh rằng không khí có trọng lượng.

Phần kết luận.

Không khí nặng bao nhiêu phụ thuộc vào thời điểm và vị trí mà nó được cân. Trọng lượng của không khí trên mặt phẳng nằm ngang là áp suất khí quyển. Giống như tất cả các vật thể xung quanh chúng ta, không khí cũng chịu tác dụng của lực hấp dẫn. Đây là cái tạo cho không khí một trọng lượng tương đương 1 kg trên một cm vuông. Khối lượng riêng của không khí là khoảng 1,2 kg / m3, tức là một hình lập phương có cạnh 1 m, chứa đầy không khí, nặng 1,2 kg.

Một cột không khí bay lên theo phương thẳng đứng trên Trái đất kéo dài vài trăm km. Điều này có nghĩa là một cột không khí nặng khoảng 250 kg đè lên một người đang đứng thẳng, trên đầu và vai của người đó, diện tích của \ u200b \ u200b trong đó xấp xỉ 250 cm2!

Nhân tiện...

Trong cuộc sống hàng ngày, khi chúng ta cân một vật gì đó, chúng ta làm nó trong không khí, và do đó chúng ta bỏ qua trọng lượng của nó, vì trọng lượng của không khí trong không khí bằng không. Ví dụ, nếu chúng ta cân một bình thủy tinh rỗng, chúng ta sẽ coi kết quả thu được là trọng lượng của bình, bỏ qua thực tế là nó chứa đầy không khí. Nhưng nếu bình được đậy kín và toàn bộ không khí được bơm ra khỏi nó, chúng ta sẽ nhận được một kết quả hoàn toàn khác ...

Thư mục

1. "Hệ sinh thái, môi trường và con người"

2. Bách khoa toàn thư "Thế giới quanh ta"

3. Trang web http: // ***** /

Không khí nặng bao nhiêu và nó nặng bao nhiêu? Chúng ta sống bên trong không khí, được bao quanh bởi nó, và không cảm nhận được sức nặng của nó. Có vẻ như anh ta không có trọng lượng. Thực tế, không khí có thể tích và khối lượng. Và chúng ta cảm nhận được điều đó khi gió thổi - gió uốn cong cây cối xuống đất, làm rách mũ trên đầu.

Không khí có trọng lượng không?

Không khí có trọng lượng! Có một cách dễ dàng để chắc chắn.

Lấy 2 quả bóng bay và một cây gậy thẳng. Buộc các quả bóng từ các đầu khác nhau của que (độ dài của các sợi chỉ phải như nhau). Bây giờ buộc một sợi dây chính xác ở giữa que. Nếu mọi thứ được thực hiện chính xác, sau đó giữ dây, gậy sẽ ở vị trí nằm ngang - một loại vảy đã bật ra. Bây giờ lấy một trong những quả bóng bay và thổi phồng nó hơn nữa. Chuyện gì sẽ xảy ra? Mặt bên của chiếc gậy có quả bóng bay mà bạn vừa thổi phồng sẽ thấp hơn vì lúc này quả bóng bay có nhiều không khí hơn và nặng hơn.

Nhưng một câu hỏi công bằng có thể nảy sinh - tại sao một quả bóng chứa đầy không khí và được bao bọc bởi không khí bên ngoài lại nặng hơn? Câu trả lời nằm ở mật độ.

Trong chất lỏng, mọi vật có khối lượng riêng lớn hơn môi trường sẽ chìm xuống. Khi bạn thêm không khí vào quả bóng bay, bạn đã tăng mật độ tổng thể của nó, vì không khí bên trong quả bóng bay nằm dưới b xung quanh nhiều áp lực hơn bên ngoài. Nhiều áp suất hơn có nghĩa là mật độ nhiều hơn, vì vậy không khí nặng bên trong quả bóng sẽ lớn hơn quả bóng có ít không khí hơn.

Không khí nặng bao nhiêu?

Ở bề mặt Trái đất, một mét khối không khí nặng khoảng 1,25 kg(dữ liệu cho không khí khô).

Mặc dù chúng ta không cảm nhận được không khí xung quanh mình, nhưng không khí không phải là không có gì cả. Không khí là hỗn hợp của các khí: nitơ, ôxy và các chất khác. Và khí, giống như các chất khác, được cấu tạo từ các phân tử, và do đó có trọng lượng, mặc dù nhỏ.

Điều này là do không khí trong quả bóng được thổi phồng dày đặc hơn, có nghĩa là nặng hơn hơn cái xung quanh nó.

Không khí nặng bao nhiêu phụ thuộc vào thời điểm và vị trí mà nó được cân. Trọng lượng của không khí trên mặt phẳng nằm ngang là áp suất khí quyển. Giống như tất cả các vật thể xung quanh chúng ta, không khí cũng chịu tác dụng của lực hấp dẫn. Đây là cái tạo cho không khí một trọng lượng tương đương 1 kg trên một cm vuông. Khối lượng riêng của không khí là khoảng 1,2 kg / m 3, tức là một hình lập phương có cạnh 1 m, chứa đầy không khí, nặng 1,2 kg.

Chúng ta sẽ không thể chịu được một trọng lượng như vậy nếu nó không bị phản đối bởi cùng một áp lực bên trong cơ thể chúng ta. Kinh nghiệm sau đây sẽ giúp chúng ta hiểu rõ điều này. Nếu bạn kéo căng tờ giấy bằng cả hai tay và ai đó ấn ngón tay lên nó từ một phía, thì kết quả sẽ giống nhau - một lỗ trên tờ giấy. Nhưng nếu bạn ấn hai ngón trỏ vào cùng một chỗ, nhưng từ hai phía khác nhau, sẽ không có gì xảy ra. Áp lực cho cả hai bên sẽ như nhau. Điều tương tự cũng xảy ra với áp suất của cột không khí và áp suất ngược bên trong cơ thể chúng ta: chúng bằng nhau.

Không khí có trọng lượng và ép lên cơ thể chúng ta từ mọi phía.
Nhưng anh ta không thể đè bẹp chúng ta, bởi vì áp lực đối kháng của cơ thể bằng áp suất bên ngoài.
Trải nghiệm đơn giản được mô tả ở trên làm rõ điều này:
nếu bạn ấn ngón tay vào tờ giấy ở một bên, nó sẽ bị rách;
nhưng nếu bạn ấn vào nó từ cả hai phía, điều này sẽ không xảy ra.

Nhân tiện...

Svetlana Chebysheva

Kinh nghiệm số 1. "Không khí trốn ở đâu?"

Thiết bị, dụng cụ: túi bóng kính, hộp đựng tăm.

Nói cho tôi biết, bạn có thể nhìn thấy không khí xung quanh chúng ta không? (không, chúng tôi không thấy)

Vậy không khí là gì? (vô hình).

Hãy đón một chút không khí.

Lấy túi nhựa trên bàn và cố gắng hút không khí.

Cuộn các gói lại.

Điều gì đã xảy ra với các gói hàng? (chúng phồng lên, thành hình)

Thử bóp gói. Tại sao nó không hoạt động? (có không khí bên trong)

Đặc tính này của không khí có thể được sử dụng ở đâu? (nệm bơm hơi, phao cứu sinh).

Hãy kết luận: Không khí không có dạng, nó có dạng của vật thể mà nó đi vào.

Bây giờ hãy nhìn bàn tay của bạn qua chiếc túi. Bạn có thấy một bàn tay? (chúng tôi thấy).

Vậy không khí là gì? (nó trong suốt, không màu, không nhìn thấy được).

Hãy kiểm tra xem có thực sự có không khí bên trong không?

Lấy một chiếc que nhọn và cẩn thận chọc thủng túi. Đưa lên mặt và dùng tay ấn vào.

Bạn cảm thấy như nào? (tiếng xì xì).

Đây là cách không khí thoát ra. Chúng ta không nhìn thấy nó, nhưng chúng ta cảm thấy nó.

Bây giờ có thể kết luận điều gì? Không thể nhìn thấy không khí, nhưng có thể cảm nhận được.

Đầu ra: Không khí trong suốt, không nhìn thấy, không màu, không hình thức.

Kinh nghiệm số 2. "Làm sao để xem không khí?"

Thiết bị, dụng cụ:ống hút cho một ly cocktail, ly với nước.

Thổi qua ống vào lòng bàn tay của bạn.

Lòng bàn tay có cảm giác gì? (chuyển động không khí - làn gió).

Chúng ta hít thở không khí bằng miệng hoặc bằng mũi, và sau đó chúng ta thở ra.

Chúng ta có thể nhìn thấy không khí mà chúng ta thở không?

Hãy thử. Nhúng ống vào cốc nước và thổi.

Trên mặt nước xuất hiện bong bóng.

Bong bóng đến từ đâu? (Đây là không khí chúng ta thở ra).

Do đâu mà bong bóng nổi - nổi lên hay chìm xuống đáy?

(Bọt khí nổi lên).

Vì không khí nhẹ nên nhẹ hơn nước. Khi hết không khí sẽ không có bọt khí.

Đầu ra: Không khí nhẹ hơn nước.

Kinh nghiệm số 3. "Không khí là vô hình"

Thiết bị, dụng cụ: một thùng trong suốt lớn với nước, một ly, một khăn ăn.

Ở dưới đáy ly, bạn cần cố định một chiếc khăn ăn bằng giấy. Lật ngược tấm kính và từ từ hạ nó vào một thùng nước.

Để thu hút sự chú ý của trẻ em vào thực tế là kính phải được cầm rất đều. Họ lấy ly ra khỏi nước và chạm vào khăn ăn, nó đã khô.

Điều gì xảy ra? Nước có vào ly không? Tại sao không?

Điều này chứng tỏ có không khí trong ly, làm nước không bám vào ly. Và vì không có nước, điều đó có nghĩa là cô ấy không thể làm ướt khăn ăn.

Mời các em lại hạ ly thủy tinh vào lọ nước, nhưng lúc này các em được mời cầm ly thủy tinh không thẳng mà hơi nghiêng.

Cái gì xuất hiện trong nước? (bọt khí nhìn thấy được).

Họ đến từ đâu vậy? Không khí rời khỏi ly và nước vào vị trí của nó.

Đầu ra: Không khí trong suốt, vô hình.

Kinh nghiệm số 4. "Chuyển động trên không"

Thiết bị, dụng cụ: Quạt làm từ giấy màu trước.

Các bạn, chúng ta có thể cảm nhận được sự chuyển động của không khí không? Nhìn thấy thì sao?

Khi đi bộ, chúng ta thường quan sát sự chuyển động của không khí. (cây lắc lư, mây chạy, bàn xoay quay, hơi nước từ miệng).

Chúng ta có thể cảm nhận được sự chuyển động của không khí trong phòng không? Làm sao? (cái quạt).

Chúng ta không thể nhìn thấy không khí, nhưng chúng ta có thể cảm nhận được.

Lấy người hâm mộ và vẫy tay vào mặt họ.

Bạn cảm thấy như nào? (Cảm nhận không khí đang chuyển động).

Đầu ra: Không khí đang chuyển động.

Kinh nghiệm số 5. "Không khí có trọng lượng không?"

Thiết bị, dụng cụ: hai quả bóng bay được bơm căng bằng nhau, một cây tăm, vảy ( có thể được thay thế bằng một cây gậy dài khoảng 60 cm. Buộc một sợi dây ở giữa và bóng bay ở hai đầu).

Mời các em suy nghĩ xem điều gì sẽ xảy ra nếu bạn dùng vật nhọn đâm vào một trong những quả bóng bay.

Dùng tăm chọc vào một trong những quả bóng bay đã căng phồng.

Không khí sẽ thoát ra khỏi quả bóng bay và phần cuối mà nó được buộc sẽ bay lên. Tại sao? (Quả bóng bay không có không khí đã trở nên nhẹ hơn).

Điều gì xảy ra khi chúng ta cũng xuyên thủng quả bóng thứ hai?

Dùng tăm chọc vào quả bóng thứ hai.

Bạn sẽ lấy lại được thăng bằng. Những quả bóng bay không có không khí có trọng lượng tương đương với những quả bóng bay được thổi phồng.

Đầu ra: Không khí có trọng lượng.

Khi chúng ta muốn nhấn mạnh sự nhẹ nhàng, gần như "không trọng lượng" của một thứ gì đó, chúng ta thường nói "air", từ đó nhấn mạnh rằng không khí đối với chúng ta dường như là một thứ không có trọng lượng. Mọi người đã chắc chắn về điều này trong nhiều thế kỷ, và sự tự tin đã được củng cố bởi thẩm quyền của một nhà khoa học được kính trọng như Aristotle. Nhà triết học Hy Lạp cổ đại vĩ đại này từng tự hỏi liệu không khí có trọng lượng hay không. Là một nhà khoa học, anh ấy quyết định kiểm tra điều này trong một cuộc thử nghiệm. Ở một bên của cái cân, anh ta đặt một tấm da bằng da căng phồng bằng không khí, mặt kia - tấm da giống hệt nhau, chỉ trống rỗng. Các cân được cân bằng, do đó, không khí nặng không có gì!

Chúng ta đừng phán xét khắt khe: vào thời điểm đó, vật lý mới chỉ ở giai đoạn sơ khai, và Aristotle, giống như bất kỳ người tiên phong nào, không thể tránh khỏi những sai lầm. Để hiểu sai lầm của nhà khoa học vĩ đại là gì, chúng ta hãy nhớ ý nghĩa chính xác của từ "trọng lượng": lực mà cơ thể tác động lên giá đỡ hoặc hệ thống treo. Cái mà chúng ta gọi là trọng lượng trong cuộc sống hàng ngày và đo bằng kilôgam là khối lượng, đặc tính của các vật thể thay đổi tốc độ khi có một lực tác dụng lên chúng. Không cần nhầm lẫn với các khái niệm này: trong trường hợp không trọng lượng, các vật thể giảm trọng lượng chứ không phải khối lượng, do đó trong tàu vũ trụ, chiếc tủ sẽ treo lơ lửng trên không, nhưng việc di chuyển nó khỏi vị trí của nó sẽ không dễ dàng hơn ở Trái đất. Vì vậy, nó là trọng lượng được đo với sự trợ giúp của cân, nhưng trọng lượng này tương ứng với một khối lượng nhất định, và vì nó là khối lượng khiến chúng ta quan tâm, vì vậy đơn giản, chúng ta đang nói về gam và kilogam, chứ không phải về Newton, trong đó lực được đo, nhưng được đo - đó chính xác là lực, chính xác với lực mà sai số xuất hiện. Khi tấm da căng phồng, thể tích của nó tăng lên, do đó, lực đẩy của không khí xung quanh tác dụng lên nó thay đổi (định luật Archimedes, chưa được khám phá ra vào thời Aristotle), do đó, cân được cân bằng.

G. Galileo đã đi theo hướng khác. Anh ta cân không phải một cái túi, mà là một quả bóng đồng rỗng, không thể thay đổi thể tích của nó. Nhà nghiên cứu đặt nó lên cân, sau đó bơm không khí ra khỏi quả bóng. Vậy thì sao? Quả bóng đã trở nên nhẹ hơn! Điều này có nghĩa là không khí "không trọng lượng" có trọng lượng!

Vào thời điểm đó, một tuyên bố như vậy có thể trông cực kỳ táo bạo (không phải chuyện đùa - tranh luận với chính Aristotle, người có quan điểm đã được "thần thánh hóa" bởi thẩm quyền của Giáo hội Công giáo!), Nhưng bây giờ chúng ta hiểu rằng điều này là hợp lý. Về bản chất, để một cơ thể có trọng lượng (tức là hoạt động trên một giá đỡ), thì cần rất ít - để lực hấp dẫn tác động lên nó. Nó hoạt động trên không trung. Nếu không phải như vậy, chúng ta sẽ không còn một bầu khí quyển, tất cả các nguyên tử của khí tạo nên nó sẽ bay ra ngoài không gian, do đó, không khí cũng có trọng lượng tác dụng lên bề mặt trái đất và mọi thứ trên nó. Trọng lượng này thực sự rất nhỏ - ví dụ như một cái ống đựng nước, nặng hơn một lít không khí, nhưng ... có rất nhiều! Nếu chúng ta đưa không khí từ bề mặt trái đất lên đỉnh khí quyển trên diện tích một cm vuông, đây sẽ là trọng lượng tương ứng với một kg. Diện tích lòng bàn tay của con người là khoảng 70 cm vuông, do đó, không khí có tác động lên nó như thể chúng ta đang cầm một vật nặng 70 kg trong lòng bàn tay! Và trên toàn bộ cơ thể con người, không khí tác dụng một lực tương ứng với 15 tấn, đây là ba chiếc xe tải năm tấn!

Nhưng chúng ta không cảm thấy sự nặng nề này vì một lý do đơn giản: bên trong cơ thể chúng ta cũng có không khí, và nó tác động với cùng một lực, cân bằng trọng lượng của không khí bên ngoài. Không thể khác được, bởi vì các loài sinh vật của chúng ta có nguồn gốc trên hành tinh này, trong các điều kiện của bầu khí quyển này. Nhưng bầu khí quyển của sao Kim chẳng hạn, sẽ nghiền nát chúng ta ngay lập tức!