Composición y usos en el aire

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Buscar Aire se refiere a la mezcla de gases en la atmósfera terrestre. Está compuesto principalmente por una mezcla de 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y muchos gases raros e impurezas. La composición del aire no es fija. A medida que cambia la altitud y la presión del aire, la proporción de la composición del aire también cambiará. Pero la gente ha creído durante mucho tiempo que el aire es una sustancia única, hasta que el científico francés Lavoisier llegó a la conclusión de que el aire está compuesto de oxígeno y nitrógeno. A finales del siglo XIX, los científicos descubrieron mediante una gran cantidad de experimentos que en el aire había gases raros como el helio, el argón y el xenón. En su estado natural, el aire es insípido e inodoro. El oxígeno del aire es necesario para todos los organismos aeróbicos. Todos los animales necesitan respirar oxígeno. Además, las plantas utilizan el dióxido de carbono del aire para la fotosíntesis y el dióxido de azufre es la única fuente de carbono para casi todas las plantas. Composición del aire Fórmula química Relación de volumen de gas Relación de masa Componente principal del aire seco al nivel del mar Nitrógeno N2 78,084 75,518 Oxígeno O2 20,942 23,135 Argón Ar 0,934 1,288 Gas trazador Dióxido de carbono CO2 0,038 0,058 Ne 18,180 ppm 12,67 ppm Helio He 5,240 pp m 0,7 2 ppm de metano CH4 1,760 ppm 0,97 ppm Kr 1,140 ppm 3,30 ppm Hidrógeno H2 Aproximadamente 500 ppb 36 ppb Óxido nitroso N2O 317 ppb 480 ppb Monóxido de carbono CO 50-200 ppb 50-200 ppb Xenón Xe 87 ppb 400 ppb Diclorodifluorometano ( C FC -12) CCl2F2 535 ppt 2200 ppt Tricloromonofluoruro (CFC-11) CCl3F 226 ppt 1100 ppt Difluoroclorometano (HCFC-22) CHClF2 160 ppt 480 ppt Tetracloruro de carbono CCl4 96 ppt 510 ppt Trifluoro Tricloroetano (CFC-113) C2Cl3F3 80 ppt 520 ppt Triclorometano l3 25 puntos 115 ppt Dicloromonofluoroetano (HCFC-141b) CCl2F-CH3 17 ppt 70 ppt Dicloromonocloroetano (HCFC -142b) CClF2-CH3 14 ppt 50 ppt Hexafluoruro de azufre SF6 5 ppt 25 ppt Bromoclorodifluorometano CBrClF2 4 ppt 25 ppt Trifluorobromometano CBrF3 2,5 ppt 13 ppt Masa total ( seco) 5.135 · 1015 t Masa total (Humedad) 5.148 · 1015 t La composición del aire al nivel del mar se muestra en la tabla de la derecha. Generalmente, los componentes del aire se separan mediante destilación de aire licuado. Nitrógeno El nitrógeno es un gas químicamente muy inerte. Sólo a través de la fijación de nitrógeno ingresa al ciclo del nitrógeno y puede ser utilizado por los organismos. Los aminoácidos biológicos requieren nitrógeno. El nitrógeno regresa al aire mediante desnitrificación. Técnicamente, el nitrógeno del aire se transforma en fertilizante mediante el proceso Haber. La fijación de nitrógeno y la desnitrificación básicamente se anulan entre sí y no tienen ningún efecto sobre la concentración de nitrógeno en el aire. Durante el buceo profundo (profundidad de buceo superior a 60 metros), el nitrógeno de la botella de aire comprimido debe reemplazarse por helio; de lo contrario, el nitrógeno disuelto en la sangre provocará narcosis por nitrógeno. [editar] Oxígeno El oxígeno es un oxidante importante que hace que el aire se oxide. Casi toda combustión química y respiración fisiológica requieren oxígeno. El oxígeno del aire se produce mediante la fotosíntesis. La cantidad total de oxígeno producida mediante la fotosíntesis a lo largo de la historia de la Tierra es aproximadamente 20 veces la cantidad total de oxígeno en el aire hoy.

[editar] Argón El argón es un gas noble. Básicamente no participa en reacciones químicas. Por lo tanto, el argón se utiliza como gas protector durante la soldadura. Además, debido a que tiene poca conductividad térmica en relación con el aire, también se utiliza como gas aislante entre cristales de ventanas. Vapor de agua Dependiendo de la humedad del aire, el aire puede contener vapor de agua en una proporción de volumen de 0 a 4. Generalmente, el contenido de vapor de agua en el aire oscila entre una proporción de volumen de 0,1 (regiones polares) y una proporción de volumen de 3 (áreas tropicales). El contenido medio de vapor de agua cerca del suelo es 1,3. Cambios en el tiempo Las concentraciones de los componentes del aire son metaestables. Cambia muy poco durante la vida de una persona, pero no es una constante natural. La atmósfera ha estado cambiando constantemente a lo largo de la historia de la Tierra y su composición ha cambiado dramáticamente en varias ocasiones. La composición de la atmósfera actual se formó hace unos 350 millones de años. En la actualidad, el mayor cambio en la composición del aire es que la composición del dióxido de carbono ha aumentado aproximadamente un 40% desde el comienzo de la industrialización. Algunas personas creen que este efecto invernadero provocado por el hombre provoca el calentamiento global. Debido a que la cantidad total de gases trazadores es muy pequeña, su rango de cambios puede ser muy grande, y la producción humana y otros fenómenos naturales (como la actividad volcánica) pueden causar que sus concentraciones fluctúen en el corto plazo. Cambia con el espacio Referencia de imagen: upload.wikimedia/ *** /mons/thumb/e/e1/AtmosphC3A4re_Temperatur_600km/250px-AtmosphC3A4re_Temperatur_600km Referencia de imagen: zh. *** /skins-1.5/mon/images/magnify-clip Diferentes alturas Los valores indicados anteriormente para la temperatura del aire y la masa molar permanecen esencialmente sin cambios hasta una altitud de 100 kilómetros. Sin embargo, debido a las diferentes reacciones de la química atmosférica en diferentes altitudes, especialmente la concentración de gases trazadores puede variar mucho en diferentes altitudes. Por encima de los 100 kilómetros la concentración de gases pesados ​​disminuye. Por lo tanto, la concentración de hidrógeno y helio es mucho mayor en altitudes elevadas que a nivel del suelo, pero la densidad del aire allí también es mucho menor. Sustancias de baja concentración Además de los componentes principales enumerados anteriormente, el aire espacial también contiene pequeñas cantidades de metano, dióxido de azufre (que disminuye drásticamente por encima de los 7 kilómetros), monóxido de carbono y ozono. Otros gases trazadores incluyen: fluoroformo, peroxiacetato, nitrato, dióxido de cloro, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, radón, mercurio, dióxido de carbono. La función fisiológica más importante del dióxido de carbono es proporcionar carbono para la fotosíntesis, por lo que el contenido de dióxido de carbono en el. El aire tiene un gran impacto en el crecimiento de las plantas. Debido a que la fotosíntesis de las plantas comienza y se detiene con la presencia de luz, la concentración de dióxido de carbono cerca del suelo fluctúa diariamente. En lugares con abundante vegetación, las concentraciones de dióxido de carbono cerca del suelo son más bajas durante el día y más altas durante la noche. Además, la concentración de dióxido de carbono cerca del suelo fluctúa según las estaciones, excepto en los trópicos. Las concentraciones son más altas en el hemisferio norte de marzo a abril y más bajas en octubre o noviembre. Las actividades humanas también afectan la concentración de dióxido de carbono cerca del suelo. Por ejemplo, en invierno, cuando comienza la calefacción, aumenta la concentración de dióxido de carbono. Ozono La concentración de ozono se mide en unidades Dobson, no su concentración. La razón es que el ozono es un gas muy activo. Puede formarse y descomponerse rápidamente. Su concentración varía según la altitud, el clima, la temperatura y otras sustancias. tiempo de. Monóxido de carbono El monóxido de carbono es un gas venenoso inflamable e incoloro. Resulta de una combustión incompleta. En la sangre, puede combinarse más fácilmente con los glóbulos rojos, impidiendo así el transporte de oxígeno y provocando la muerte. También es perjudicial para las plantas que realizan la fotosíntesis. Los gases de escape de los automóviles sin tratar contienen aproximadamente un 4% de monóxido de carbono. La principal fuente de monóxido de carbono en el aire es la quema de plantas.

Cambios en las propiedades físicas con la temperatura Temperatura [°C] Velocidad del sonido [m/s] Densidad del aire [kg·m-3] Impedancia acústica [N·s·m-3] - 10 325,4 1,341 436,5 - 5 328,5 1,316 432,4 0 331,5 1,293 428,3 5 334,5 1,269 424,5 10 337,5 1,247 420,7 15 340,5 1,225 417,0 20 343,4 1,204 413,5 25 346,3 4 410,0 30 349,2 1,1 64 406,6 Densidad La densidad del aire en condiciones estándar es 1,293 kg/m3. Presión La presión barométrica es la presión causada por la gravedad estática del aire sobre un lugar causada por la gravedad de la Tierra. Además de cambiar según la altitud medida, la presión del aire también se ve afectada por la temperatura y las fuerzas aerodinámicas. La presión del aire por metro cuadrado al nivel del mar es de aproximadamente 10.000 kilogramos. Temperatura La temperatura del aire se refiere a la temperatura del aire cerca del suelo sin ser calentado por la radiación solar o fuentes de calor del suelo. Diferentes aplicaciones tienen diferentes definiciones de temperatura. En meteorología la temperatura del aire se define como la temperatura a dos metros del suelo. Humedad La humedad es el componente del vapor de agua en el aire. Otros La velocidad del sonido del aire en condiciones estándar es de 331,5 m/s. La masa molar del aire seco es 28,9634 g/mol. En condiciones estándar, el índice de refracción del aire con respecto a la luz visible es aproximadamente 1,00029. Cambia con la presión del aire, la temperatura y la composición del aire. En particular, la humedad tiene un mayor impacto en el índice de refracción y, en consecuencia, en la velocidad de los cambios de la luz en el aire. Capacidad calorífica específica: cp = 1

005 kJ/(kg K) = 0

279 kWh/(Tonelada K) (proceso isobárico) cv = 0

718 kJ/(kg K) = 0

199 kWh/(Tonelada K) (proceso isovolumétrico) Contaminación y protección del aire La contaminación del aire es la contaminación ambiental del aire, causada por el humo, el polvo y la niebla. , Cambios en la composición natural del aire provocados por vapores, aerosoles y sustancias olorosas. Si bien la contaminación del aire ha mejorado en los países desarrollados en los últimos años, las emisiones de gases de efecto invernadero siguen aumentando en esos países. La contaminación del aire sigue siendo un problema muy grave en los países del tercer mundo y de reciente industrialización, como China. Importancia cultural La teoría de los cuatro elementos de la filosofía griega antigua enumera el aire como uno de los componentes básicos de todo lo que existe en el mundo. El poliedro regular correspondiente al aire es el octaedro regular.

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