Je vzduch vyroben z hmoty?

Je vzduch tvořen hmotou? Aby se věda dostala do standardní definice hmoty ve vědě, musí mít vzduch a musí zabírat prostor. Nevidíte ani necítíte vzduch, takže se možná zajímáte o jeho stav. Hmota je fyzický materiál a je základním prvkem nás všech, celého života a celého vesmíru. Ale... vzduch?

Ano, vzduch má hmotnost a zabírá fyzický prostor, takže ano, vzduch je vyroben hmota.

Jedním ze způsobů, jak dokázat, že vzduch je tvořen hmotou, je vyhodit balón do vzduchu. Než do balónu přidáte vzduch, je prázdný a bez tvaru. Když do ní vdechnete vzduch, balón se rozšíří, takže víte, že je něčím naplněno - vzduch zabírá prostor. Také si všimnete, že balón naplněný vzduchem klesá na zem. Je to proto, že stlačený vzduch je těžší než jeho okolí, takže vzduch má hmotnost nebo hmotnost.

Zvažte, jak zažíváte vzduch. Můžete cítit vítr a vidět, že vyvíjí sílu na listy na stromech nebo draka. Tlak je hmotnost na jednotku objemu, takže pokud existuje tlak, víte, že vzduch musí mít hmotnost.

Pokud máte přístup k zařízení, můžete zvážit vzduch. Potřebujete vakuovou pumpu a buď velké množství vzduchu nebo citlivé měřítko. Zvažte nádobu naplněnou vzduchem a poté pomocí čerpadla odstraňte vzduch. Znovu zvážit nádobu a zaznamenat pokles hmotnosti. To dokazuje, že z nádoby byla odstraněna hmota. Také víte, že vzduch, který jste odstranili, zabíral prostor. Proto vzduch odpovídá definici hmoty.

Vzduch je ve skutečnosti docela důležitá záležitost. Věc ve vzduchu je to, co podporuje obrovskou hmotnost letadla. To také drží mraky nahoře. Průměrný mrak váží asi milion liber. Pokud by mezi mrakem a zemí nebylo nic, spadlo by to.

Vzduch je příkladem druhu látky známé jako plyn. Jiné běžné formy hmoty jsou pevné látky a kapaliny. Plyn je forma hmoty, která může změnit jeho tvar a objem. Pokud jde o vzduchem naplněný balón, víte, že jej můžete zmáčknout a změnit jeho tvar. Můžete zkomprimovat balón a donutit vzduch do menšího objemu, a když vložíte bublinu, vzduch se rozšíří a naplní větší objem.

Pokud analyzujete vzduch, skládá se většinou z dusíku a kyslíku, s menším množstvím několika dalších plynů, včetně argonu, oxidu uhličitého a neonu. Vodní pára je další důležitou součástí vzduchu.

Množství hmoty ve vzorku vzduchu není konstantní z jednoho místa na druhé. hustota vzduchu závisí na teplotě a nadmořské výšce. Litr vzduchu z hladiny moře obsahuje mnohem více částic plynu než litr vzduchu z vrcholku hory, který by zase obsahoval mnohem více hmoty než litr vzduchu ze stratosféry. Vzduch je nejhustší blízko povrchu Země. Na hladině moře je na povrchu velký sloupec vzduchu, který stlačuje plyn na dně a dává mu vyšší hustotu a tlak. Je to jako ponořit se do bazénu a cítit zvýšení tlaku, když jdete hlouběji do vody, s výjimkou toho, že kapalná voda nestlačuje téměř tak snadno jako plynný vzduch.

Ačkoli vzduch nevidíte ani neochutnáte, je to proto, že jako plyn jsou jeho částice velmi daleko od sebe. Když vzduch kondenzuje do své kapalné formy, stane se viditelným. Stále nemá chuť (ne že byste mohli ochutnat tekutý vzduch, aniž byste dostali omrzliny).

Používání lidských smyslů není definitivním testem toho, zda je něco důležité nebo ne. Například můžete vidět světlo je to energie a nezáleží. Na rozdíl od světla má vzduch hmotnost a zabírá prostor.

• Řezník, Samuel a Robert J. Charlson. "Úvod do letecké chemie." New York: Academic Press, 1972
• Jacob, Daniel J. "Úvod do atmosféry atmosféry." Princeton NJ: Princeton University Press, 1999.