DÉFINITION
Air atmosphérique est un mélange de plusieurs gaz. L'air a une composition complexe. Ses principales composantes peuvent être divisées en trois groupes : constantes, variables et aléatoires. Les premiers comprennent l'oxygène (la teneur en oxygène de l'air est d'environ 21 % en volume), l'azote (environ 86 %) et les gaz dits inertes (environ 1 %).
Le contenu des composants ne dépend pratiquement pas de l'endroit où globe un échantillon d'air sec a été prélevé. Le deuxième groupe comprend le dioxyde de carbone (0,02 à 0,04 %) et la vapeur d'eau (jusqu'à 3 %). La teneur en composants aléatoires dépend des conditions locales : à proximité des usines métallurgiques, des quantités notables de dioxyde de soufre sont souvent mélangées à l'air, dans les endroits où se décomposent les résidus organiques - ammoniac, etc. En plus de divers gaz, l'air contient toujours plus ou moins de poussières.
La densité de l'air est une valeur égale à la masse de gaz dans l'atmosphère terrestre divisée par une unité de volume. Cela dépend de la pression, de la température et de l'humidité. Il existe une valeur standard pour la densité de l'air - 1,225 kg/m 3, correspondant à la densité de l'air sec à une température de 15 o C et une pression de 101 330 Pa.
Connaissant par expérience la masse d'un litre d'air dans des conditions normales (1,293 g), nous pouvons calculer le poids moléculaire qu'aurait l'air s'il était un gaz individuel. Puisqu'une molécule-gramme de n'importe quel gaz occupe un volume de 22,4 litres dans des conditions normales, le poids moléculaire moyen de l'air est égal à
22,4 × 1,293 = 29.
Ce nombre - 29 - est à retenir : le connaissant, il est facile de calculer la densité de n'importe quel gaz par rapport à l'air.
Densité de l'air liquide
Lorsqu’il est suffisamment refroidi, l’air passe à l’état liquide. L'air liquide peut être stocké assez longtemps dans des récipients à double paroi, l'air étant pompé hors de l'espace qui les sépare pour réduire le transfert de chaleur. Des récipients similaires sont utilisés, par exemple, dans les thermos.
S'évapore librement à conditions normales l'air liquide a une température d'environ (-190 o C). Sa composition n'est pas constante, puisque l'azote s'évapore plus facilement que l'oxygène. À mesure que l’azote est éliminé, la couleur de l’air liquide passe du bleuâtre au bleu pâle (la couleur de l’oxygène liquide).
Dans l'air liquide, l'alcool éthylique, l'éther diéthylique et de nombreux gaz se transforment facilement en solides. Si, par exemple, le dioxyde de carbone traverse l’air liquide, il se transforme en flocons blancs d’apparence similaire. apparenceà la neige. Le mercure immergé dans l'air liquide devient dur et malléable.
De nombreuses substances refroidies par l'air liquide modifient radicalement leurs propriétés. Ainsi, la croûte et l'étain deviennent si cassants qu'ils se transforment facilement en poudre, une cloche en plomb émet un son clair et une balle en caoutchouc gelée se brise si elle tombe sur le sol.
Exemples de résolution de problèmes
EXEMPLE 1
EXEMPLE 2
Exercice | Déterminez combien de fois le sulfure d'hydrogène H 2 S est plus lourd que l'air. |
Solution | Le rapport de la masse d'un gaz donné à la masse d'un autre gaz pris dans le même volume, à la même température et à la même pression est appelé densité relative du premier gaz par rapport au second. Cette valeur indique combien de fois le premier gaz est plus lourd ou plus léger que le deuxième gaz. Le poids moléculaire relatif de l'air est estimé à 29 (en tenant compte de la teneur en azote, oxygène et autres gaz de l'air). Il est à noter que la notion de « masse moléculaire relative de l'air » est utilisée de manière conditionnelle, puisque l'air est un mélange de gaz. D air (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (air) ; D air (H 2 S) = 34/29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 × A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
Répondre | Le sulfure d'hydrogène H 2 S est 1,17 fois plus lourd que l'air. |
Air comprimé l'air sous pression dépasse-t-il Pression atmosphérique.
L'air comprimé est un vecteur énergétique unique avec l'électricité, gaz naturel et de l'eau. En milieu industriel, l'air comprimé est principalement utilisé pour entraîner des appareils et des mécanismes à entraînement pneumatique (entraînement pneumatique).
Dans la vie de tous les jours vie courante nous ne remarquons pratiquement pas l'Air qui nous entoure. Cependant, tout au long de l’histoire de l’humanité, les hommes ont utilisé propriétés uniques air. Invention de la voile et de la forge, Moulin à vent Et montgolfière sont devenus les premières étapes de l'utilisation de l'air comme vecteur d'énergie.
Avec l’invention du compresseur, commence l’ère de l’utilisation industrielle de l’air comprimé. Et la question : « Qu’est-ce que l’Air et quelles sont ses propriétés ? - est devenu loin d'être inactif.
Lorsque l’on commence à concevoir un nouveau système pneumatique ou à moderniser un système existant, il serait utile de se rappeler sur certaines propriétés de l'air, termes et unités de mesure.
L'air est un mélange de gaz composé principalement d'azote et d'oxygène.
Composition de l'air |
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Élément* |
Désignation |
Par volume, % |
Par poids, % |
Oxygène |
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Gaz carbonique |
CO2 |
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CH4 |
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H2O |
La masse molaire relative moyenne est de -28,98. 10 -3 kg/mole
*La composition de l'air peut varier. Généralement, dans les zones industrielles, l'air contient
Densité Et volume spécifique d'air humide sont des quantités variables en fonction de la température et environnement aérien. Ces valeurs doivent être connues lors de la sélection des ventilateurs, lors de la résolution des problèmes liés au mouvement de l'agent de séchage à travers les conduits d'air, lors de la détermination de la puissance des moteurs électriques des ventilateurs.Il s'agit de la masse (poids) de 1 mètre cube d'un mélange d'air et de vapeur d'eau à une certaine température et humidité relative. Le volume spécifique est le volume d'air et de vapeur d'eau pour 1 kg d'air sec.
Teneur en humidité et en chaleur
La masse en grammes par unité de masse (1 kg) d'air sec dans leur volume total est appelée teneur en humidité de l'air. Elle est obtenue en divisant la densité de vapeur d'eau contenue dans l'air, exprimée en grammes, par la densité de l'air sec en kilogrammes.Pour déterminer la consommation de chaleur pour l'humidité, vous devez connaître la valeur contenu calorifique de l'air humide. Cette valeur s'entend comme contenue dans un mélange d'air et de vapeur d'eau. Il est numériquement égal à la somme :
Quelle est la densité de l'air à 150 degrés Celsius en kg/m3, g/cm3, g/ml, lb/m3 . N'oubliez pas que c'est quantité physique, caractéristiques de l'air, comme sa densité en kg/m3 (masse d'une unité de volume de gaz atmosphérique, où une unité de volume est prise comme étant 1 m3, 1 mètre cube, 1 mètre cube, 1 centimètre cube, 1 cm3, 1 millilitre, 1 ml ou 1 livre), dépend de plusieurs paramètres. Parmi les paramètres décrivant les conditions de détermination de la densité de l'air ( densité spécifique air gaz), je considère les éléments suivants comme les plus importants et doivent être pris en compte :
- Température gaz aérien.
- Pressionà laquelle la densité du gaz de l'air a été mesurée.
- Humidité le gaz de l'air ou le pourcentage d'eau qu'il contient.
Si vous êtes intéressé par le deuxième cas densité de l'air à T = 150 degrés C, alors je suis désolé, mais je n'ai aucune envie de copier des données tabulaires, un énorme ouvrage de référence spécial sur la densité de l'air à différentes pressions. Je ne peux pas encore me prononcer sur une quantité de travail aussi colossale et je n’en vois pas la nécessité. Voir l'ouvrage de référence. Les informations de profil étroit ou les données spéciales rares, les valeurs de densité, doivent être recherchées dans les sources primaires. Cela a plus de sens.
Il est plus réaliste, et probablement plus pratique de notre point de vue, d'indiquer Quelle est la densité de l'air à 150 degrés Celsius, pour une situation où la pression est donnée par une valeur constante et c'est la pression atmosphérique(dans des conditions normales, c'est la question la plus populaire). Au fait, vous souvenez-vous de la pression atmosphérique normale ? A quoi est-ce égal ? Permettez-moi de vous rappeler que la pression atmosphérique normale est considérée comme étant de 760 mmHg, soit 101325 Pa (101 kPa), ce sont en principe des conditions normales, ajustées en fonction de la température. Signification, quelle est la densité de l'air en kg/m3 à une température donnée air gaz tu verras, trouveras, reconnaîtras dans le tableau 1.
Cependant, il faut dire que les valeurs indiquées dans le tableau valeurs de densité de l'air à 150 degrés en kg/m3, g/cm3, g/ml, s'avérera vrai non pas pour n'importe quel gaz atmosphérique, mais uniquement pour le gaz sec. Dès que nous modifions les conditions initiales et modifions l'humidité du gaz de l'air, celui-ci aura immédiatement un effet différent. propriétés physiques. Et sa densité (poids de 1 cube d'air en kilogrammes) à température donnée en degrés C (Celsius) (kg/m3) différera également de la densité du gaz sec.
Tableau de référence 1. Quelle est la DENSITÉ DE L'AIR À 150 DEGRÉS Celsius (C). COMBIEN PÈSE 1 CUBE DE GAZ ATMOSPHÉRIQUE ?(poids de 1 m3 en kilogrammes, poids de 1 mètre cube en kg, poids de 1 mètre cube de gaz en g).