Gaiss ir neatņemama mūsu dzīves sastāvdaļa. Nez, vai zinātnieki veica gaisa svēršanas eksperimentus un vai tie deva kādus rezultātus?
Vai gaisam ir svars?
Uz šo jautājumu noteikti var atbildēt: gaiss ir gāzu maisījums, tāpēc tas nevar būt bezsvara. 98% ir slāpeklis un skābeklis, atlikušie 2% ir citas gāzes. Savukārt katra gaisa sastāvdaļa sastāv no atomiem un molekulām - vismazākajām daļiņām.
Vai ir iespējams pierādīt, ka gaisam ir svars? Lai to izdarītu, vienkārši vienkāršs eksperiments. Ir nepieciešams piepūst divus balonus vienādā lielumā un piesiet tos ar diegu parasta zīmuļa galiem, kas atrodas horizontāli. Šajā pozīcijā struktūra saglabās līdzsvaru, jo abu bumbiņu svars ir vienāds.
Nākamajā posmā ir nepieciešams caurdurt vienu no bumbiņām - zīmulis priekšrocības dēļ nekavējoties mainīs savu pozīciju, jo no vienas bumbiņas izdalās gaiss. Šī pieredze pierāda, ka gaisam ir svars.
Interesants fakts: Gaisa svars mainās ar augstumu - kalnos tas ir vieglāks, bet līdzenās vietās tas ir smagāks. Tas ir saistīts ar faktu, ka, palielinoties augstumam, tas kļūst arvien retāks. Tas nozīmē, ka spiediens samazinās, skābekļa un citu vielu daudzums samazinās. Tāpēc kalnos ir grūtāk elpot. Ūdenstilpju tuvumā gaiss ir smagāks, jo tajā ir vairāk ūdens pilienu.
Ap mums esošais gaiss veido zemes atmosfēru un tiek pakļauts gravitācijas pievilcībai.Tāpēc tas rada zināmu spiedienu uz zemes virsmu. Gaisa blīvums ir 1,2 kg / m³.
Gaisa izpēte pagātnē
Pirmo reizi atmosfēras spiediena klātbūtni pierādīja zinātnieks Evangelista Torricelli, Galileo Galilei sekotājs. 1643. gadā viņš veica eksperimentu ar dzīvsudrabu. Es izmantoju 1 m garu cauruli, kuru pilnībā piepildīju ar dzīvsudrabu. Vienā mēģenes galā bija atvērts caurums, bet otrā - noslēgts caurums.
Torricelli iesaistīja arī citu trauku ar šķidru metālu. Viņš nolaida skaitītāja cauruli ar atvērtu caurumu traukā. Dzīvsudrabs sāka noplūst, bet šis process apstājās aptuveni 760 mm augstumā.
Kļuva skaidrs, ka kāds spēks spiedienu uz dzīvsudraba virsmu atstāj trauka augšējā daļā. Tātad tika pierādīts, ka gaisam ir svars, dzīvsudraba caurule kļuva par barometra prototipu. 760 mm dzīvsudraba kolonna tagad tiek uzskatīta par normālu atmosfēras spiedienu 0 ℃ temperatūrā.
Kā uzzināt Zemes atmosfēras svaru?
Tātad, tika atklāts, ka uz katru Zemes virsmas kvadrātcentimetru gaiss nospiež ar apmēram 1 kg lielu spēku. Vizuāli katru šādu centimetru var iedomāties gaisa kolonnas formā. Planētas atmosfēras čaumalu sauc arī par gaisa okeānu. Tādējādi atmosfēru veido milzīgs skaits šādu pīlāru.
Atliek noskaidrot, cik daudz cm² atrodas uz planētas virsmas. Šī informācija ir zināma - Zemes virsma ir 510 miljoni km² jeb 51 x 10⁷ kv. km 1 km satur 1010 kvadrātcentimetri.
Izrādās, ka 51 x 107 x 1010 = 51 x 1017 cm2 Vai gaisa stabu skaits ir uz visas planētas virsmas.Tas pats daudzums atbilst visa gaisa svaram uz Zemes kilogramos vai 51 x 1014 tonnās.
Interesants fakts: ja gaiss uz katru cilvēku piespiež lielu spēku, tad kāpēc šajā gadījumā šis spiediens paliek nemanāms? Fakts ir tāds, ka mūsu ķermenī ir arī gaiss, kas neitralizē un izlīdzina spiedienu.
Ar vienkāršu eksperimentu palīdzību nav grūti pierādīt, ka gaisam ir svars. Tas sastāv no dažādām gāzēm, un no atomiem un molekulām, tāpat kā jebkuras vielas. Gravitācija piesaista Zemes atmosfēru, tāpēc pastāv atmosfēras spiediena jēdziens. Uz zemes gabala 1 cm2 gaisa preses ar spēku 1 kg. Ja veicat vienkāršus aprēķinus, ņemot vērā visu zemeslodes virsmu, visa planētas gaisa svars ir 51 x 1014 tonnas
