อากาศเป็นส่วนสำคัญในชีวิตของเรา ฉันสงสัยว่านักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองเกี่ยวกับการชั่งน้ำหนักอากาศและพวกเขานำผลลัพธ์ใด ๆ หรือไม่?
อากาศมีน้ำหนักหรือไม่?
คำถามนี้สามารถตอบได้อย่างแน่นอน: อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซดังนั้นจึงไม่สามารถมีน้ำหนักได้ 98% เป็นไนโตรเจนและออกซิเจนส่วนที่เหลืออีก 2% เป็นก๊าซอื่น ในทางกลับกันส่วนประกอบของอากาศแต่ละอันประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุลซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุด
เป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ว่าอากาศมีน้ำหนักหรือไม่? หากต้องการทำเช่นนี้เพียงแค่การทดลองง่ายๆ มีความจำเป็นที่จะต้องพองลูกโป่งสองใบให้มีขนาดเท่ากันและมัดด้วยด้ายจนถึงปลายดินสอปกติซึ่งอยู่ในแนวนอน ในตำแหน่งนี้โครงสร้างจะรักษาความสมดุลเนื่องจากน้ำหนักของลูกบอลสองลูกเท่ากัน
ในขั้นต่อไปมีความจำเป็นต้องแทงลูกหนึ่งลูก - ดินสอจะเปลี่ยนตำแหน่งทันทีเนื่องจากความได้เปรียบเพราะอากาศถูกปล่อยออกจากลูกบอลหนึ่งลูก ประสบการณ์นี้พิสูจน์ว่าอากาศมีน้ำหนัก
ความจริงที่น่าสนใจ: น้ำหนักของอากาศเปลี่ยนไปตามความสูง - ในภูเขามันเบากว่า แต่ในพื้นที่ราบมันหนักกว่า นี่คือความจริงที่ว่าด้วยความสูงที่เพิ่มขึ้นมันกลายเป็นของหายากมากขึ้น ซึ่งหมายความว่าความดันลดลงปริมาณของออกซิเจนและสารอื่น ๆ จะลดลง นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการหายใจบนภูเขาจึงยากกว่า ใกล้แหล่งน้ำอากาศจะหนักขึ้นเนื่องจากมีหยดน้ำจำนวนมาก
อากาศรอบตัวเราสร้างบรรยากาศของโลกและอยู่ภายใต้แรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงดังนั้นมันจึงออกแรงกดบนพื้นผิวโลก ความหนาแน่นของอากาศคือ 1.2 กก. / ลบ.ม.
การศึกษาอากาศในอดีต
เป็นครั้งแรกที่การปรากฏตัวของความดันบรรยากาศได้รับการพิสูจน์โดยนักวิทยาศาสตร์ Evangelista Torricelli ลูกศิษย์ของกาลิเลโอกาลิเลอี ในปี ค.ศ. 1643 เขาได้ทำการทดลองโดยใช้ปรอท ฉันใช้หลอดยาว 1 ม. ซึ่งเต็มไปด้วยปรอทอย่างสมบูรณ์ ปลายด้านหนึ่งของหลอดมีรูเปิดและอีกส่วนเป็นรูที่ปิดสนิท
Torricelli ยังเกี่ยวข้องกับเรืออีกลำด้วยโลหะเหลว เขาลดรูมิเตอร์ลงโดยเปิดรูเข้าไปในเรือ ปรอทเริ่มรั่ว แต่กระบวนการนี้หยุดลงที่ประมาณ 760 มม.
เห็นได้ชัดว่ามีแรงกระทำแรงกดบนพื้นผิวของปรอทในส่วนบนของเรือ ดังนั้นจึงพิสูจน์ได้ว่าอากาศมีน้ำหนักหลอดปรอทกลายเป็นต้นแบบของบารอมิเตอร์ ขณะนี้คอลัมน์ปรอทขนาด 760 มม. ถือว่าเป็นความดันบรรยากาศปกติที่อุณหภูมิ 0 ℃
จะหาน้ำหนักของชั้นบรรยากาศของโลกได้อย่างไร?
ดังนั้นจึงถูกเปิดเผยว่าสำหรับทุกตารางเซนติเมตรของพื้นผิวโลกเครื่องอัดอากาศจะมีแรงประมาณ 1 กิโลกรัม ด้วยสายตาคุณสามารถจินตนาการถึงทุกเซนติเมตรในรูปแบบของคอลัมน์อากาศ เปลือกบรรยากาศของดาวเคราะห์เรียกอีกอย่างว่ามหาสมุทรอากาศ ดังนั้นบรรยากาศจึงประกอบด้วยเสาหลักจำนวนมาก
มันยังคงอยู่เพื่อดูว่ามีขนาดcm²กี่ดวงบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ ข้อมูลนี้เป็นที่รู้จัก - พื้นผิวโลกมีขนาด 510 ล้านkm²หรือ 51 x 10⁷ sq กม. 1 กม. ประกอบด้วย 1010 ตารางเซนติเมตร
ปรากฎว่า 51 x 107 x 1010 = 51 x 1017 ซม.2 คือจำนวนของเสาอากาศบนพื้นผิวโลกจำนวนเดียวกันนี้สอดคล้องกับน้ำหนักของอากาศทั้งหมดบนโลกในหน่วยกิโลกรัมหรือ 51 x 1014 เป็นตัน
ความจริงที่น่าสนใจถ้าอากาศกดด้วยแรงมากในแต่ละคนแล้วทำไมในกรณีนี้ความกดดันนี้ยังคงมองไม่เห็น ความจริงก็คือว่าในร่างกายของเรายังมีอากาศซึ่งให้ความต้านทานและความดันเท่ากัน
เพื่อพิสูจน์ว่าอากาศมีน้ำหนักไม่ยากด้วยความช่วยเหลือของการทดลองง่ายๆ ประกอบด้วยก๊าซหลายชนิดและอะตอมและโมเลกุลเช่นเดียวกับสารใด ๆ แรงดึงดูดดึงดูดบรรยากาศของโลกดังนั้นจึงมีแนวคิดเรื่องความกดอากาศ บนพล็อต 1 ซม2 เครื่องอัดอากาศที่มีแรง 1 กิโลกรัม หากคุณทำการคำนวณอย่างง่ายให้พื้นผิวโลกทั้งหมดน้ำหนักของอากาศทั้งหมดบนโลกคือ 51 x 1014 ตัน