Абанын нөл эмес белгилүү бир салмагы бар экендиги көпчүлүктү таң калтырышы мүмкүн. Бул салмактын так маанисин аныктоо оңой эмес, анткени ага химиялык курамы, нымдуулук, температура жана басым сыяктуу факторлор катуу таасир этет. Келгиле, абанын салмагы канча деген суроону кененирээк карап чыгалы.
Аба деген эмне
Абанын салмагы канча деген суроого жооп берүүдөн мурун бул зат эмне экенин түшүнүү зарыл. Аба - бул биздин планетанын айланасында бар жана ар кандай газдардын бир тектүү аралашмасы болгон газ түрүндөгү кабык. Аба төмөнкү газдарды камтыйт:
- азот (78,08%);
- кычкылтек (20,94%);
- аргон (0,93%);
- суу буусу (0,40%);
- көмүр кычкыл газы (0,035%).
Жогоруда саналып өткөн газдардан тышкары абада минималдуу өлчөмдө неон (0,0018%), гелий (0,0005%), метан (0,00017%), криптон (0,00014%), суутек (0,00005%), аммиак (0,0003%).
Муну белгилей кетүү кызыктууЭгер сиз абаны конденсацияласаңыз, башкача айтканда басымды жогорулатуу жана температураны төмөндөтүү аркылуу суюк абалга айландырсаңыз, бул компоненттерди ажырата аласыз. Абанын ар бир компонентинин конденсациялык температурасы бар болгондуктан, бул жол менен бардык компоненттерди абадан бөлүп алууга болот, бул иш жүзүндө колдонулат.
Абанын салмагы жана ага таасир этүүчү факторлор
Бир куб абанын салмагы канча деген суроого так жооп берүүгө эмне тоскоол болууда? Албетте, бул салмакка бир катар факторлор таасир этет.
Биринчиден, бул химиялык курамы. Жогоруда таза абанын курамы боюнча маалыматтар бар, бирок азыркы учурда бул аба планетанын көптөгөн жерлеринде катуу булганган, тиешелүүлүгүнө жараша анын курамы ар кандай болот. Ошентип, ири шаарлардын жанында абада айыл жериндеги абага караганда көмүр кычкыл газы, аммиак жана метан көбүрөөк болот.
Экинчиден, нымдуулук, башкача айтканда, атмосферада камтылган суу буусунун көлөмү. Аба канчалык нымдуу болсо, салмагы ошончолук аз болот, башка нерселер бирдей.
Үчүнчүдөн, температура. Бул маанилүү факторлордун бири, анын мааниси канчалык төмөн болсо, абанын тыгыздыгы ошончолук жогору болот жана ошончолук анын салмагы чоң болот.
Төртүнчүдөн, белгилүү бир көлөмдөгү аба молекулаларынын санын, башкача айтканда, анын салмагын түз чагылдырган атмосфералык басым.
Бул факторлордун айкалышы абанын салмагына кандай таасир тийгизерин түшүнүү үчүн жөнөкөй бир мисалды алалы: жер бетине жакын жайгашкан 25°С температурадагы кургак куб абанын бир метр массасы,1,205 кг, бирок 0°С температурада деңиз бетине жакын абанын ушундай көлөмүн эске алсак, анда анын массасы 1,293 кгга барабар болот, башкача айтканда, 7,3% көбөйөт.
Абанын тыгыздыгынын бийиктигине жараша өзгөрүшү
Бийиктик өскөн сайын аба басымы төмөндөйт, тиешелүүлүгүнө жараша анын тыгыздыгы жана салмагы азаят. Жерде байкалган басымдагы атмосфералык аба биринчи жакындоо катары идеалдуу газ катары каралышы мүмкүн. Бул идеалдуу газдын абалынын теңдемеси аркылуу абанын басымы менен тыгыздыгы математикалык жактан бири-бирине байланыштуу экенин билдирет: P=ρRT/M, мында P - басым, ρ - тыгыздык, T - кельвиндеги температура, M - абанын молярдык массасы, R - универсалдуу газ константасы.
Жогорудагы формуладан абанын тыгыздыгынын бийиктикке көз карандылыгынын формуласын ала аласыз, анда басым мыйзамга ылайык өзгөрөт P=P0+ρ gh, мында P 0 - жер бетиндеги басым, g - эркин түшүү ылдамдыгы, h - бийиктик. Бул формуланы мурунку туюнтмага басымдын ордуна коюп жана тыгыздыкты туюндурсак: ρ(h)=P0M/(RT(h)+g(h) М ч). Бул туюнтманы колдонуу менен сиз каалаган бийиктикте абанын тыгыздыгын аныктай аласыз. Демек, абанын салмагы (туурасы, массасы) m(h)=ρ(h)V формуласы менен аныкталат, мында V – берилген көлөм.
Тыгыздыктын бийиктикке көз карандылыгынын туюнтмасында эркин түшүүнүн температурасы жана ылдамдыгы да бийиктикке көз каранды экенин байкоого болот. Биз 1-2 км ашпаган бийиктиктер жөнүндө сөз болуп жаткан болсо, акыркы көз карандылыкты эске албай коюуга болот. Температурага келсек, албийиктикке көз карандылык төмөнкү эмпирикалык туюнтма менен жакшы сүрөттөлөт: T(h)=T0-0, 65с, мында T0 жер бетине жакын абанын температурасы.
Ар бир бийиктик үчүн тыгыздыкты дайыма эсептеп албоо үчүн төмөндө абанын негизги мүнөздөмөлөрүнүн бийиктикке (10 кмге чейин) көз карандылык таблицасы келтирилген.
Кайсы аба эң оор
Абанын салмагы канча деген суроого жоопту аныктоочу негизги факторлорду карап чыгып, кайсы аба эң оор болорун түшүнүүгө болот. Кыскасы, муздак абанын салмагы ар дайым жылуу абага караганда көбүрөөк болот, анткени акыркысынын тыгыздыгы төмөн, ал эми кургак аба нымдуу абадан көбүрөөк. Акыркы билдирүүнү түшүнүү оңой, анткени абанын молярдык массасы 29 г/моль, ал эми суу молекуласынын молярдык массасы 18 г/моль, башкача айтканда, 1,6 эсе аз.
Белгилүү шарттарда абанын салмагын аныктоо
Эми конкреттүү маселени чечели. 288 К температурада 150 литр көлөмдү ээлеген абанын салмагы канча деген суроого жооп берели. 1 литр куб метрдин миңден бир бөлүгү экенин карап көрөлү, башкача айтканда, 1 литр=0,001 м3. 288 К температурага келсек, ал 15°Сге туура келет, башкача айтканда, биздин планетанын көптөгөн аймактарына мүнөздүү. Кийинки кадам - абанын тыгыздыгын аныктоо. Муну жасоонун эки жолу бар:
- Деңиз деңгээлинен 0 метр бийиктик үчүн жогорудагы формуланы колдонуп эсептеңиз. Бул учурда ρ=1,227 кг/м мааниси алынат3
- Жогорудагы таблицаны караңыз, ал T0=288,15 Кга негизделген. Таблицада ρ=1,225 кг/м 3 мааниси камтылган..
Ошентип, бири-бирибизге туура келген эки номер алдык. Бир аз айырмачылык температураны аныктоодо 0,15 К ката кетиргендиктен, ошондой эле аба дагы эле идеал эмес, реалдуу газ бойдон калууда. Ошондуктан, кийинки эсептөөлөр үчүн биз алынган эки чоңдуктун орточо маанисин алабыз, башкача айтканда, ρ=1, 226 кг/м3.
Эми, масса, тыгыздык жана көлөмдүн ортосундагы байланыш формуласын колдонуп, төмөнкүнү алабыз: m=ρV=1,226 кг/м30,150 m3=0,1839 кг же 183,9 грамм.
Белгиленген шарттарда бир литр абанын салмагы канча экенине да жооп бере аласыз: m=1,226 кг/м30,001 m3=0,001226 кг же болжол менен 1,2 грамм.
Эмне үчүн аба бизди басып жатканын сезбейбиз
1 м3 абанын салмагы канча? 1 килограммдан бир аз ашты. Биздин планетанын бүтүндөй атмосфералык таблицасы 200 кг салмактагы адамга басым жасайт! Бул адамга көп кыйынчылыктарды алып келиши мүмкүн болгон жетиштүү чоң аба массасы. Эмне үчүн биз аны сезбейбиз? Мунун эки себеби бар: биринчиден, адамдын өзүнүн ичинде да ички басым бар, ал тышкы атмосфералык басымга каршы турат, экинчиден, аба газ болгондуктан бардык тарапка бирдей басым жасайт, башкача айтканда, бардык багыттардагы басым ар бирин тең салмактайт. башка.
