Sastav i struktura atmosfere. Od čega se sastoji zrak? Sastav i svojstva Kako izgledaju čestice zraka kada se zagriju

Zrak ima još jedno zanimljivo svojstvo - slabo provodi toplinu. Mnoge biljke koje prezime pod snijegom ne smrznu jer između hladnih čestica snijega ima puno zraka pa snježni nanos podsjeća na topli pokrivač koji prekriva stabljike i korijenje biljaka. U jesen se linjaju vjeverica, zec, vuk, lisica i druge životinje. Zimsko krzno je gušće i bujnije od ljetnog. Između gustih dlaka zadržava se više zraka, a životinje u snježnoj šumi ne boje se mraza.

(Učitelj zapisuje na ploču.)

Zrak je loš vodič topline.

Dakle, koja svojstva ima zrak?

V. Tjelesna minuta

VI. Učvršćivanje naučenog gradiva Izrada zadataka u radnoj bilježnici

br. 1 (str. 18).

- Pročitajte zadatak. Promotrite crtež i na dijagramu označite koje plinovite tvari ulaze u sastav zraka (Samoprovjera pomoću dijagrama u udžbeniku na str. 46.)

br. 2 (str. 19).

Pročitajte zadatak. Napiši svojstva zraka. (Nakon rješavanja zadatka provodi se samoprovjera zapisima na ploči.)

br. 3 (str. 19).

- Pročitajte zadatak. Koja se svojstva zraka moraju uzeti u obzir da bi se zadatak točno riješio? (Kada se zrak zagrijava, on se širi; kada se hladi, skuplja se.)

Kako objasniti da se zrak širi zagrijavanjem? Što se događa s česticama koje ga čine? (Čestice se počinju kretati brže, a razmaci između njih se povećavaju.)

U prvom pravokutniku nacrtaj kako su čestice zraka raspoređene pri zagrijavanju.

Kako objasniti da se zrak sabija kada se ohladi? Što se događa s česticama koje ga čine? (Čestice se počinju kretati sporije, a razmaci između njih postaju sve manji.)

- U drugom pravokutniku nacrtajte kako su čestice zraka raspoređene dok se hlade.

br. 4 (str. 19).

- Pročitajte zadatak. Koje svojstvo zraka objašnjava ovu pojavu? (Zrak je loš vodič topline.)

VII. Odraz

Grupni rad

Pročitati prvi zadatak u udžbeniku na str. 48. Pokušajte objasniti svojstva zraka.

Pročitajte drugi zadatak na str. 48. Slijedite.

Što zagađuje zrak? (Industrijska poduzeća, transport.)

Razgovor

Nedaleko od moje kuće nalazi se tvornica. Sa svojih prozora vidim visoki dimnjak od opeke. Gusti crni oblaci dima izbijaju iz njega dan i noć, zbog čega se horizont zauvijek skriva iza guste, serozne zavjese. Ponekad se čini kao da je to teški pušač koji dimi grad svojom neugasivom Gulliver lulom. Svi kašljemo, kišemo, neki čak moraju i u bolnicu. A barem za "pušača": samo dim i dim, dim i dim.

Djeca plaču: odvratna tvornica! Odrasli ljuti: odmah zatvorite!

I svi čuju kao odgovor: kako tako "gadno"?! Kako tako “zatvoriti”?! Naša tvornica proizvodi robu za ljude. A, nažalost, nema dima bez vatre. Ako ugasimo plamen peći, tvornica će stati i neće biti robe.

Jedno jutro sam se probudio, pogledao kroz prozor - nema dima! Div se prestao dimiti, tvornica je na mjestu, dimnjak još strši, ali dima nema. Pitam se koliko dugo? No, vidim: nema dima i sutra, i prekosutra, i prekosutra... Je li tvornica doista potpuno zatvorena?

Gdje je nestao dim? I sami su rekli da nema dima bez vatre.

Ubrzo je postalo jasno: konačno su čuli naše beskonačne pritužbe - na tvornički su dimnjak pričvrstili eliminatore dima, dimoodvodnik koji sprječava da čestice čađe izlete iz dimnjaka.

I evo što je zanimljivo. Čini se da nitko nije trebao, pa čak ni štetan dim bio je prisiljen učiniti dobro djelo. Ona (ili bolje rečeno, čađa) sada se ovdje pažljivo skuplja i šalje u tvornicu plastike. Tko zna, možda je i ovaj moj flomaster napravljen od iste čađe koju hvataju dimne zamke. Jednom riječju, zamke za dim koriste svima: i nama građanima (više se ne razboljevamo), i samoj tvornici (prodaje čađu, a ne baca je kao prije), i kupcima plastičnih proizvoda (uključujući flomastere). olovke).

Navedite načine zaštite čistoće zraka. (Jedinice za pročišćavanje zraka, električna vozila.)

- Kako bi očistili zrak, ljudi sade drveće. Zašto? (Biljke apsorbiraju ugljični dioksid i oslobađaju kisik.)

Pogledajmo izbliza list drveta. Donja površina lista prekrivena je prozirnom folijom i prošarana vrlo malim rupama. Zovu se "stomata"; možete ih dobro vidjeti samo pomoću povećala. Otvaraju se i zatvaraju, skupljajući ugljični dioksid. U svjetlu sunca nastaju šećer, škrob i kisik iz vode koja izvire iz korijena uz stabljike biljaka i ugljičnog dioksida u zelenom lišću.

Nije uzalud da se biljke nazivaju "plućima planeta".

Kakav divan zrak u šumi! Sadrži puno kisika i hranjivih tvari. Uostalom, stabla emitiraju posebne hlapljive tvari - fitoncide, koji ubijaju bakterije. Smolasti mirisi smreke i bora, aroma breze, hrasta i ariša vrlo su blagotvorni za čovjeka. Ali u gradovima je zrak potpuno drugačiji. Smrdi na benzin i ispušne plinove, jer u gradovima ima puno automobila, rade tvornice i pogoni koji također zagađuju zrak. Udisanje takvog zraka štetno je za osobu. Za čišćenje zraka sadimo drveće i grmlje: lipu, topolu, jorgovan.

Atmosfera(od grčkog atmos - para i spharia - lopta) - zračna ljuska Zemlje, koja se okreće s njom. Razvoj atmosfere bio je usko povezan s geološkim i geokemijskim procesima koji se odvijaju na našem planetu, kao i s aktivnostima živih organizama.

Donja granica atmosfere poklapa se s površinom Zemlje, budući da zrak prodire u najmanje pore u tlu i otapa se čak iu vodi.

Gornja granica na nadmorskoj visini od 2000-3000 km postupno prelazi u svemir.

Zahvaljujući atmosferi koja sadrži kisik moguć je život na Zemlji. Atmosferski kisik koristi se u procesu disanja ljudi, životinja i biljaka.

Da nema atmosfere, Zemlja bi bila tiha kao Mjesec. Uostalom, zvuk je vibracija čestica zraka. Plava boja neba objašnjava se činjenicom da se sunčeve zrake, prolazeći kroz atmosferu, kao kroz leću, razlažu na svoje sastavne boje. U ovom slučaju najviše se raspršuju zrake plave i plave boje.

Atmosfera zadržava najveći dio sunčevog ultraljubičastog zračenja koje ima štetan učinak na žive organizme. Također zadržava toplinu u blizini Zemljine površine, sprječavajući hlađenje našeg planeta.

Struktura atmosfere

U atmosferi se može razlikovati nekoliko slojeva koji se razlikuju po gustoći (slika 1).

Troposfera

Troposfera- najniži sloj atmosfere, čija je debljina iznad polova 8-10 km, u umjerenim geografskim širinama - 10-12 km, a iznad ekvatora - 16-18 km.

Riža. 1. Građa Zemljine atmosfere

Zrak u troposferi zagrijavaju zemljina površina, odnosno kopno i voda. Stoga temperatura zraka u ovom sloju opada s visinom prosječno za 0,6 °C na svakih 100 m. Na gornjoj granici troposfere doseže -55 °C. Pritom je u području ekvatora na gornjoj granici troposfere temperatura zraka -70 °C, a u području Sjevernog pola -65 °C.

U troposferi je koncentrirano oko 80% mase atmosfere, nalazi se gotovo sva vodena para, javljaju se grmljavinska nevremena, oluje, naoblaka i oborine, a događa se okomito (konvekcija) i horizontalno (vjetar) kretanje zraka.

Možemo reći da se vrijeme uglavnom formira u troposferi.

Stratosfera

Stratosfera- sloj atmosfere koji se nalazi iznad troposfere na visini od 8 do 50 km. Boja neba u ovom sloju izgleda ljubičasta, što se objašnjava rijetkošću zraka, zbog koje se sunčeve zrake gotovo ne raspršuju.

Stratosfera sadrži 20% mase atmosfere. Zrak u ovom sloju je razrijeđen, vodene pare praktički nema, pa se gotovo i ne stvaraju oblaci i oborine. Međutim, u stratosferi se uočavaju stabilne zračne struje, čija brzina doseže 300 km / h.

Ovaj sloj je koncentriran ozon(ozon screen, ozonosfera), sloj koji upija ultraljubičaste zrake, sprječava ih da dopru do Zemlje i time štiti žive organizme na našem planetu. Zahvaljujući ozonu, temperatura zraka na gornjoj granici stratosfere kreće se od -50 do 4-55 °C.

Između mezosfere i stratosfere nalazi se prijelazna zona - stratopauza.

Mezosfera

Mezosfera- sloj atmosfere koji se nalazi na visini od 50-80 km. Gustoća zraka ovdje je 200 puta manja nego na površini Zemlje. Boja neba u mezosferi izgleda crna, a zvijezde su vidljive danju. Temperatura zraka pada do -75 (-90)°C.

Na visini od 80 km počinje termosfera. Temperatura zraka u ovom sloju naglo raste do visine od 250 m, a zatim postaje konstantna: na nadmorskoj visini od 150 km doseže 220-240 ° C; na visini od 500-600 km prelazi 1500 °C.

U mezosferi i termosferi pod utjecajem kozmičkih zraka dolazi do raspadanja molekula plina na nabijene (ionizirane) čestice atoma, pa se ovaj dio atmosfere naziva ionosfera- sloj vrlo prorijeđenog zraka, koji se nalazi na visini od 50 do 1000 km, sastoji se uglavnom od ioniziranih atoma kisika, molekula dušikovog oksida i slobodnih elektrona. Ovaj sloj karakterizira visoka naelektriziranost, a dugi i srednji radiovalovi se reflektiraju od njega, kao od zrcala.

U ionosferi se pojavljuju aurore - sjaj razrijeđenih plinova pod utjecajem električno nabijenih čestica koje lete sa Sunca - i opažaju se oštre fluktuacije magnetskog polja.

Egzosfera

Egzosfera- vanjski sloj atmosfere koji se nalazi iznad 1000 km. Ovaj se sloj naziva i sfera raspršenja, jer se čestice plina ovdje kreću velikom brzinom i mogu se raspršiti u svemir.

Atmosferski sastav

Atmosfera je mješavina plinova koja se sastoji od dušika (78,08%), kisika (20,95%), ugljičnog dioksida (0,03%), argona (0,93%), male količine helija, neona, ksenona, kriptona (0,01%), ozona i drugih plinova, ali je njihov sadržaj zanemariv (Tablica 1). Suvremeni sastav Zemljinog zraka uspostavljen je prije više od stotinu milijuna godina, no naglo povećana ljudska proizvodna aktivnost dovela je do njegove promjene. Trenutno postoji povećanje sadržaja CO 2 za otprilike 10-12%.

Plinovi koji čine atmosferu obavljaju različite funkcionalne uloge. Međutim, glavno značenje ovih plinova određeno je prvenstveno činjenicom da vrlo snažno apsorbiraju energiju zračenja i time značajno utječu na temperaturni režim Zemljine površine i atmosfere.

Tablica 1. Kemijski sastav suhog atmosferskog zraka u blizini zemljine površine

	Volumna koncentracija. %	Molekulska težina, jedinice

Kisik

Ugljični dioksid





Dušikov oksid
	od 0 do 0,00001
Sumporov dioksid	od 0 do 0,000007 ljeti; od 0 do 0,000002 zimi
	Od 0 do 0,000002	46,0055/17,03061
Azog dioksid

Ugljični monoksid

Dušik, Najčešći plin u atmosferi, kemijski je neaktivan.

Kisik, za razliku od dušika, kemijski je vrlo aktivan element. Specifična funkcija kisika je oksidacija organske tvari heterotrofnih organizama, stijena i nedovoljno oksidiranih plinova koje u atmosferu ispuštaju vulkani. Bez kisika ne bi bilo razgradnje mrtve organske tvari.

Uloga ugljičnog dioksida u atmosferi iznimno je velika. U atmosferu ulazi kao rezultat procesa izgaranja, disanja živih organizama i truljenja te je prije svega glavni gradivni materijal za stvaranje organske tvari tijekom fotosinteze. Osim toga, od velike je važnosti sposobnost ugljičnog dioksida da propušta kratkovalno sunčevo zračenje i apsorbira dio toplinskog dugovalnog zračenja, što će stvoriti tzv. efekt staklenika, o čemu će biti riječi u nastavku.

Atmosferski procesi, posebno toplinski režim stratosfere, također su pod utjecajem ozon. Ovaj plin služi kao prirodni apsorber ultraljubičastog zračenja sunca, a apsorpcija sunčevog zračenja dovodi do zagrijavanja zraka. Prosječne mjesečne vrijednosti ukupnog sadržaja ozona u atmosferi variraju ovisno o geografskoj širini i godišnjem dobu u rasponu od 0,23-0,52 cm (to je debljina ozonskog omotača pri prizemnom tlaku i temperaturi). Postoji porast sadržaja ozona od ekvatora prema polovima i godišnji ciklus s minimumom u jesen i maksimumom u proljeće.

Karakteristično svojstvo atmosfere je da se sadržaj glavnih plinova (dušik, kisik, argon) neznatno mijenja s visinom: na visini od 65 km u atmosferi sadržaj dušika iznosi 86%, kisika - 19, argona - 0,91 , na nadmorskoj visini od 95 km - dušik 77, kisik - 21,3, argon - 0,82%. Stalnost sastava atmosferskog zraka vertikalno i horizontalno održava se njegovim miješanjem.

Osim plinova, zrak sadrži vodena para I čvrste čestice. Potonji mogu imati prirodno i umjetno (antropogeno) podrijetlo. To su pelud, sitni kristali soli, cestovna prašina i aerosolne nečistoće. Kada sunčeve zrake prodru kroz prozor, vide se golim okom.

Posebno mnogo čestica ima u zraku gradova i velikih industrijskih središta, gdje se aerosolima dodaju emisije štetnih plinova i njihove nečistoće nastale izgaranjem goriva.

Koncentracija aerosola u atmosferi određuje prozirnost zraka, što utječe na sunčevo zračenje koje dopire do površine Zemlje. Najveći aerosoli su kondenzacijske jezgre (od lat. condensatio- zbijanje, zgušnjavanje) - doprinose pretvaranju vodene pare u kapljice vode.

Važnost vodene pare određena je prvenstveno činjenicom da ona zadržava dugovalno toplinsko zračenje sa zemljine površine; predstavlja glavnu kariku velikih i malih ciklusa vlage; povećava temperaturu zraka tijekom kondenzacije vodenih slojeva.

Količina vodene pare u atmosferi varira u vremenu i prostoru. Tako se koncentracija vodene pare na zemljinoj površini kreće od 3% u tropima do 2-10 (15)% na Antarktici.

Prosječni sadržaj vodene pare u vertikalnom stupcu atmosfere u umjerenim geografskim širinama je oko 1,6-1,7 cm (to je debljina sloja kondenzirane vodene pare). Podaci o vodenoj pari u različitim slojevima atmosfere su kontradiktorni. Pretpostavlja se, primjerice, da u rasponu nadmorske visine od 20 do 30 km specifična vlažnost snažno raste s visinom. Međutim, naknadna mjerenja ukazuju na veću suhoću stratosfere. Očigledno, specifična vlažnost u stratosferi malo ovisi o nadmorskoj visini i iznosi 2-4 mg / kg.

Promjenljivost sadržaja vodene pare u troposferi određena je međudjelovanjem procesa isparavanja, kondenzacije i horizontalnog transporta. Kao rezultat kondenzacije vodene pare nastaju oblaci i padaju oborine u obliku kiše, tuče i snijega.

Procesi faznih prijelaza vode odvijaju se uglavnom u troposferi, zbog čega se oblaci u stratosferi (na visinama od 20-30 km) i mezosferi (u blizini mezopauze), nazvani sedefasti i srebrnasti, relativno rijetko opažaju, dok se troposferski oblaci često pokrivaju oko 50% cijele zemljine površine.površine.

Količina vodene pare koja se može sadržavati u zraku ovisi o temperaturi zraka.

1 m 3 zraka na temperaturi od -20 ° C može sadržavati najviše 1 g vode; na 0 ° C - ne više od 5 g; na +10 °C - ne više od 9 g; na +30 °C - ne više od 30 g vode.

Zaključak:Što je viša temperatura zraka, to može sadržavati više vodene pare.

Zrak može biti bogati I nije zasićeno vodena para. Dakle, ako pri temperaturi od +30 °C 1 m 3 zraka sadrži 15 g vodene pare, zrak nije zasićen vodenom parom; ako je 30 g - zasićeno.

Apsolutna vlažnost je količina vodene pare sadržana u 1 m3 zraka. Izražava se u gramima. Na primjer, ako kažu "apsolutna vlažnost je 15", to znači da 1 mL sadrži 15 g vodene pare.

Relativna vlažnost- ovo je omjer (u postocima) stvarnog sadržaja vodene pare u 1 m 3 zraka prema količini vodene pare koja se može sadržavati u 1 m L pri određenoj temperaturi. Na primjer, ako radio emitira vremensku prognozu da je relativna vlažnost zraka 70%, to znači da zrak sadrži 70% vodene pare koju može zadržati na toj temperaturi.

Što je veća relativna vlažnost, tj. Što je zrak bliži stanju zasićenosti, veća je vjerojatnost padalina.

Uvijek visoka (do 90%) relativna vlažnost zraka opažena je u ekvatorijalnom pojasu, jer temperatura zraka tamo ostaje visoka tijekom cijele godine i dolazi do velikog isparavanja s površine oceana. Relativna vlažnost je također visoka u polarnim područjima, ali zato pri niskim temperaturama čak i mala količina vodene pare čini zrak zasićenim ili blizu zasićenog. U umjerenim geografskim širinama relativna vlažnost zraka varira s godišnjim dobima - viša je zimi, niža ljeti.

Relativna vlažnost zraka u pustinjama posebno je niska: tamo 1 m 1 zraka sadrži dva do tri puta manje vodene pare nego što je moguće pri određenoj temperaturi.

Za mjerenje relativne vlažnosti zraka koristi se higrometar (od grč. hygros – mokar i metreco – mjerim).

Kada se ohladi, zasićeni zrak ne može zadržati istu količinu vodene pare, on se zgušnjava (kondenzira), pretvarajući se u kapljice magle. Magla se može vidjeti ljeti u vedroj, svježoj noći.

Oblaci- ovo je ista magla, samo što se ne formira na površini zemlje, već na određenoj visini. Kako se zrak diže, on se hladi i vodena para u njemu se kondenzira. Nastale sitne kapljice vode čine oblake.

Stvaranje oblaka također uključuje Određena stvar suspendiran u troposferi.

Oblaci mogu imati različite oblike, koji ovise o uvjetima njihova nastanka (tablica 14).

Najniži i najteži oblaci su stratusi. Nalaze se na nadmorskoj visini od 2 km od površine zemlje. Na visini od 2 do 8 km mogu se uočiti slikovitiji kumulusi. Najviši i najlakši su cirusi. Nalaze se na nadmorskoj visini od 8 do 18 km iznad površine zemlje.

Obitelji	Vrste oblaka	Izgled
A. Gornji oblaci - iznad 6 km	I. Cirrus	Nitast, vlaknast, bijel
	II. Cirokumulus	Slojevi i grebeni malih ljuskica i uvojaka, bijeli
	III. Cirostratus	Prozirni bjelkasti veo
B. Srednja naoblaka - iznad 2 km	IV. Altokumulus	Slojevi i grebeni bijele i sive boje
B. Srednja naoblaka - iznad 2 km	V. Altostratificirani	Glatki veo mliječno sive boje
B. Niski oblaci - do 2 km	VI. Nimbostratus	Čvrsti bezoblični sivi sloj
	VII. Stratokumulus	Neprozirni slojevi i grebeni sive boje
	VIII. Slojevito	Neprozirni sivi veo
D. Oblaci vertikalnog razvoja - od donjeg prema gornjem sloju	IX. Kumulus	Trefovi i kupole su blistavo bijele, s poderanim rubovima na vjetru
	X. Kumulonimbus	Moćne kumulusne mase tamnoolovne boje

Zaštita atmosfere

Glavni izvori su industrijska poduzeća i automobili. U velikim gradovima problem zagađenja plinom na glavnim prometnim pravcima vrlo je akutan. Zbog toga su mnogi veliki gradovi u svijetu, pa tako i kod nas, uveli ekološku kontrolu toksičnosti ispušnih plinova vozila. Prema mišljenju stručnjaka, dim i prašina u zraku mogu prepoloviti opskrbu zemljine površine sunčevom energijom, što će dovesti do promjene prirodnih uvjeta.

Mala djeca često pitaju svoje roditelje o tome što je zrak i od čega se obično sastoji. Ali ne može svaka odrasla osoba točno odgovoriti. Naravno, svi su proučavali strukturu zraka u školi na satovima prirodne povijesti, ali s godinama se to znanje moglo zaboraviti. Pokušajmo im se iskupiti.

Što je zrak?

Zrak je jedinstvena "tvar". Ne možete ga vidjeti, dodirnuti, bezukusno je. Zbog toga je tako teško dati jasnu definiciju što je to. Obično samo kažu - zrak je ono što udišemo. Oko nas je, iako ga uopće ne primjećujemo. Osjeti se samo kada puše jak vjetar ili se pojavi neugodan miris.

Što se događa ako zraka nestane? Bez njega niti jedan živi organizam ne može živjeti niti raditi, što znači da će svi ljudi i životinje umrijeti. Neophodan je za proces disanja. Važno je koliko je čist i zdrav zrak koji svi udišu.

Gdje mogu pronaći svjež zrak?

Najkorisniji zrak nalazi se:

U šumama, posebno borovim.
U planinama.
Blizu mora.

Zrak na tim mjestima ima ugodnu aromu i ima blagotvorna svojstva za tijelo. To objašnjava zašto se dječji zdravstveni kampovi i razni sanatoriji nalaze u blizini šuma, u planinama ili na morskoj obali.

Na svježem zraku možete uživati samo daleko od grada. Iz tog razloga mnogi ljudi kupuju vikendice izvan mjesta. Neki se presele na privremeni ili stalni boravak u selo i tamo grade kuće. Posebno često to čine obitelji s malom djecom. Ljudi odlaze jer je zrak u gradu jako zagađen.

Problem onečišćenja svježeg zraka

U suvremenom svijetu problem onečišćenja okoliša posebno je aktualan. Rad modernih tvornica, poduzeća, nuklearnih elektrana i automobila negativno utječe na prirodu. U atmosferu ispuštaju štetne tvari koje zagađuju atmosferu. Stoga vrlo često ljudi u urbanim sredinama imaju nedostatak svježeg zraka, što je vrlo opasno.

Teški zrak u slabo prozračenoj prostoriji ozbiljan je problem, osobito ako se u njoj nalaze računala i druga oprema. Nalazeći se na takvom mjestu, osoba se može početi gušiti od nedostatka zraka, razviti bolove u glavi i postati slaba.

Prema statistikama koje je prikupila Svjetska zdravstvena organizacija, oko 7 milijuna ljudskih smrti godišnje povezano je s upijanjem onečišćenog zraka na otvorenom i u zatvorenom prostoru.

Štetan zrak smatra se jednim od glavnih uzroka tako strašne bolesti kao što je rak. To kažu organizacije koje se bave proučavanjem raka.

Stoga je potrebno poduzeti preventivne mjere.

Kako doći do svježeg zraka?

Čovjek će biti zdrav ako svaki dan može udisati svjež zrak. Ako nije moguće iseliti se iz grada zbog važnog posla, nedostatka novca ili iz drugih razloga, tada morate tražiti izlaz iz situacije na licu mjesta. Da bi tijelo dobilo potrebnu količinu svježeg zraka, potrebno je pridržavati se sljedećih pravila:

Budite češće vani, primjerice, šetajte navečer po parkovima i vrtovima.
Idite vikendom u šetnju šumom.
Stalno provjetravajte stambene i radne prostore.
Sadite više zelenih biljaka, posebno u uredima u kojima se nalaze računala.
Preporučljivo je jednom godišnje posjetiti odmarališta uz more ili u planinama.

Od kojih se plinova sastoji zrak?

Svakog dana, svake sekunde, ljudi udišu i izdišu uopće ne razmišljajući o zraku. Ljudi nikako ne reagiraju na njega, unatoč činjenici da ih posvuda okružuje. Unatoč bestežinskom stanju i nevidljivosti ljudskom oku, zrak ima prilično složenu strukturu. Uključuje međusobni odnos nekoliko plinova:

Dušik.
Kisik.
Argon.
Ugljični dioksid.
Neon.
Metan.
Helij.
Kripton.
Vodik.
Ksenon.

Glavni udio zraka je zauzet dušik , čiji je maseni udio 78 posto. Od ukupnog broja 21 posto je kisik - najbitniji plin za ljudski život. Preostali postotak zauzimaju drugi plinovi i vodena para od kojih nastaju oblaci.

Može se postaviti pitanje zašto ima tako malo kisika, tek nešto više od 20%? Ovaj plin je reaktivan. Stoga će se s povećanjem njegovog udjela u atmosferi značajno povećati vjerojatnost požara u svijetu.

Od čega se sastoji zrak koji udišemo?

Dva glavna plina koja čine zrak koji svakodnevno udišemo su:

Kisik.
Ugljični dioksid.

Udišemo kisik, izdišemo ugljični dioksid. Ovu informaciju zna svaki školarac. Ali odakle dolazi kisik? Glavni izvor proizvodnje kisika su zelene biljke. Također su potrošači ugljičnog dioksida.

Svijet je zanimljiv. U svim životnim procesima poštuje se pravilo održavanja ravnoteže. Ako je nešto odnekud otišlo, onda je nešto odnekud i došlo. Isto sa zrakom. Zelene površine proizvode kisik koji je potreban čovječanstvu za disanje. Ljudi troše kisik i ispuštaju ugljični dioksid, koji zauzvrat hrani biljke. Zahvaljujući ovom sustavu interakcije postoji život na planeti Zemlji.

Znajući od čega se sastoji zrak koji udišemo i koliko je zagađen u današnje vrijeme, potrebno je zaštititi biljni svijet planete i učiniti sve da se poveća broj zelenih biljaka.

Video o sastavu zraka

Zamislite da jednog sunčanog proljetnog dana šetate parkom. Čini ti se da oko tebe,- između drveća i ljudi koji hodaju- potpuno prazan prostor. Ali tada puhne lagani povjetarac i odmah osjetite da je "praznina" koja nas okružuje ispunjena zrakom, da živimo na dnu ogromnog oceana zraka koji se zove atmosfera. Čestice zraka međusobno su slabo povezane i podvrgnute su kontinuiranom kaotičnom kretanju, zbog čega se zračne mase neprestano pomiču s mjesta na mjesto. Da je zrak dugo bio na istom mjestu, ti i ja bismo se odavno ugušili. Osim velike pokretljivosti, zrak ima još jedno važno svojstvo koje nemaju čvrsta i tekuća tijela. Zrak se može komprimirati, drugim riječima, može se mijenjati njegov volumen.
Da bismo bolje razumjeli svojstva zraka, upoznajmo se s njegovom atomskom građom. Povećamo li maleni mjehurić zraka nekoliko milijuna puta, primijetit ćemo da se zrak sastoji od ogromnog broja čestica koje se slobodno kreću, raspršuju na sve strane i sudaraju jedna s drugom. Ne vidimo uredan raspored čestica (kao kod kristala), a između pojedinih čestica postoji i dosta slobodnog prostora (vjerojatno se sjećate da su u tekućini čestice smještene vrlo blizu jedna drugoj). Zbog toga se zrak lako komprimira. Ako imate pumpu za bicikl, pokušajte komprimirati zrak zatvaranjem otvora. Pomicanjem klipa pumpe smanjujete volumen zraka, tj. približiti čestice jednu drugoj. Gledajući komprimirani zrak, ponovno promatramo kaotično kretanje čestica i odmah primjećujemo da čestice sada gušće ispunjavaju prostor.
Dečki, sigurno ste osjetili da je za smanjenje volumena zraka potrebna određena sila za nadvladavanje postupno rastućeg tlaka zraka u pumpi. Zapravo, zašto se tlak zraka u pumpi povećava? Nije teško pogoditi. Čestice zraka, kojih ima više od 10 000 000 000 000 000 000 u jednom kubnom centimetru, u neprekidnom su gibanju. Svako malo udaraju u metalne stijenke pumpe, t.j. vršiti pritisak na njih. Kako se volumen zraka smanjuje, čestice češće udaraju o stijenke. Stoga, što je manji volumen zraka, to je veći njegov tlak. Ispostavilo se da je to razlog zašto morate uložiti mnogo truda dok kotač bicikla ne postane dovoljno "tvrd".
Plinovima fizičari nazivaju sve tvari koje imaju ista svojstva kao zrak. Jedan kubični centimetar bilo kojeg plina sadrži približno 1000 puta manje atoma nego isti volumen tekućine ili krutine.
Kohezijske sile između atoma plina vrlo su male, zbog čega plinovi pružaju mali otpor gibanju tijela. Pokušajte prvo zamahnuti rukom u zraku, a zatim napraviti isti pokret u vodi. Jeste li primijetili kolika je ogromna razlika?
A sada predlažemo da napravimo sljedeći eksperiment: uzmite dva lista papira i držeći ih okomito na udaljenosti od 1- 2 cm jedan od drugog, snažno puhnite između njih. Čini se da bi se listovi trebali razilaziti, ali čine suprotno.- konvergirati. To znači da se tlak zraka između limova, umjesto da raste, smanjuje. Kako se može objasniti ovaj fenomen? Gore smo saznali da je pritisak plina na neku "prepreku" posljedica udara čestica na tu površinu. U našem eksperimentu pritisak zraka na listove papira je jednak s obje strane, tako da listovi vise paralelno jedan s drugim. Kada se kreće jaka struja zraka, čestice nemaju vremena da ih udare onoliko puta koliko bi u mirnom stanju zraka. Zbog toga se smanjuje tlak zraka između ploča. A budući da se pritisak na vanjsku površinu listova nije promijenio, nastaje razlika u tlaku, zbog koje se međusobno privlače. Zapravo, možete uzeti samo jedan list papira i puhati na njega sa strane. Sigurno će donekle odstupati u smjeru kretanja strujanja zraka.
Često se u životu susrećemo s opisanom pojavom. Zahvaljujući tome, ptice i avioni lete. Vjerojatno znate kako nastaje uzgon na krilu aviona. Profil krila je odabran na način da je brzina strujanja zraka iznad krila veća, a pritisak manji nego ispod krila. Razlika u tim pritiscima stvara uzgon.
Usisno djelovanje mlaza zraka također se koristi u raznim pumpama i prskalicama. Upoznajmo se s bočicom za raspršivač parfema. Zrak iz komprimirane gumene "lopte" izlazi velikom brzinom kroz tanku cijev A, suženu na kraju. U blizini je druga cijev B, spuštena u posudu s parfemom. Snažna struja zraka stvara vakuum u cijevi B, atmosferski tlak podiže parfem kroz cijev, koji se, kad uđe u struju zraka, raspršuje.
Vakuum koji stvara strujanje zraka ne služi uvijek osobi. Ponekad čini veliku štetu. Na primjer, tijekom jakih uragana, kao rezultat brzih zračnih struja koje jure preko kuća, pritisak na površinu krova toliko se smanjuje da ga vjetar kida.
Smanjenje tlaka također se opaža u toku tekućine, i to još jasnije, jer u usporedbi s plinovima, tekućine imaju "gušću" atomsku strukturu. S tim u vezi želim podsjetiti na opasnosti koje prijete rijeci. Dva čamca ili kajaka koji plutaju jedan pored drugoga bit će "privučeni" jedan drugome, jer je brzina vode između njih veća, a pritisak manji nego s druge strane čamaca.
Nikada ne plovite brodom preblizu betonske obale, a kamoli nosača mosta. Kad rijeka brzo teče, betonski zidovi ili podupirači snažno privlače čamce. Posebno su opasni za neozbiljne kupače koji riskiraju svoje živote. Za vrijeme ljetovanja na rijeci prisjetite se jednostavnog eksperimenta s dva papirića.

Zrak i njegova zaštita

Zrak je mješavina plinova. U sastav zraka ulaze: kisik, dušik, ugljikov dioksid. Najveći dio zraka sadrži dušik.

Svojstva zraka

1. Zrak je proziran
2. Zrak je bezbojan
3. Čist zrak nema mirisa

Što se događa sa zrakom kada se zagrijava i hladi?
Kada se zagrijava, zrak se širi.
Kako se zrak hladi, on se sabija.

Zašto se zrak širi kada se zagrijava i skuplja kada se hladi?
Zrak se sastoji od čestica s razmacima između njih. Čestice se neprestano kreću i često sudaraju. Kad se zrak zagrije, počinju se kretati brže i jače se sudaraju. Zbog toga se međusobno odbijaju na veće udaljenosti. Razmaci između njih se povećavaju i zrak se širi. Kada se zrak hladi, događa se suprotno.

Pogodi zagonetku.
Prolazi kroz nos u prsa
I povratak je na putu.
On je nevidljiv, a ipak
Ne možemo živjeti bez njega.
Odgovor: Zrak

Zapiši odgovor. Što dišemo?
Odgovor: Udišemo zrak

Pogledaj slike. Gdje će zrak biti najčišći? Ispunite krug ispod ove slike.

Napiši svojstva čistog zraka.
Zrak je proziran, nema boju i miris.

Zrak vas može ugrijati.
Odjeća vas ne grije sama po sebi, već zato što sprječava gubitak topline vašeg tijela. Odjeća je dobra zračna zamka. Toplina vašeg tijela ne može prodrijeti kroz zarobljenu, jer je izolator. Debela zimska odjeća također zadržava puno zraka. Vunena odjeća je vrlo topla jer je mnogo zraka zarobljeno između vune. Ptice zimi nastoje razbarušiti perje kako bi upile što više zraka između perja. Zrak između dvostrukih stakala služi i kao toplinska izolacija. Snijeg je dobar izolator jer zadržava zrak. Putnici koje uhvati snježna oluja kopaju skloništa u snijegu kako bi se ugrijali.

Odgovori na pitanja.
Što je između staklenih prozora? Odgovor: Zrak
Pod kojim je snijegom biljkama toplije: pahuljastim ili gaženim? Odgovor: Biljkama je toplije pod pahuljastim snijegom.

Ljudi i druga živa bića trebaju čist zrak za disanje. Ali na mnogim je mjestima, osobito u velikim gradovima, onečišćeno. Neke tvornice i tvornice ispuštaju otrovne plinove, čađu i prašinu iz svojih dimnjaka. Automobili ispuštaju ispušne plinove koji sadrže mnogo štetnih tvari.
Onečišćenje zraka prijeti ljudskom zdravlju i cjelokupnom životu na Zemlji!
Danas su mnoge industrije uspostavile kontrolu nad razinom otrovnih tvari. Zahvaljujući ovim mjerama, zrak ostaje dovoljno čist i siguran za život. Danas se tvornice grade što dalje od grada. Znanstvenici pomažu industriji pronaći rješenja za onečišćenje zraka. Na primjer, razvili su ispušnu cijev za automobile koja učinkovito filtrira ispušne plinove. Stvorili su nove automobile – električne automobile koji neće zagađivati zrak.
Na različitim mjestima stvorene su posebne postaje koje prate čistoću zraka u velikim gradovima, svakodnevno mjere čistoću zraka, daju informacije i prate stanje.