Какие свойства у воздуха

Каждый живой организм на Земле нуждается в воздухе. Он нужен не только людям, но и животным, и рыбам. Главный компонент воздуха – кислород, и его большая часть вырабатывается растениями и деревьями. Это бесценный природный дар, но, к сожалению, отношение людей к нему бездумное. С каждым годом сотни гектаров леса вырубаются, а поэтому экологи тревожатся о том, что данная проблема приобретает катастрофические масштабы. Интересные факты о воздухе позволят понять, насколько важным он считается для каждого обитателя нашей планеты.

Что такое воздух?

Что такое воздух, для детей объясняется просто. Это самая таинственная стихия, потому что воду, огонь и землю можно увидеть и почувствовать, а воздух – нет.

Воздух – это естественная смесь газов, которая образует земную атмосферу. Воздух нужен для нормальной жизни подавляющего числа наземных живых организмов. Кислород, что содержится в большом количестве в воздухе, с дыханием поступает в клетки организма и применяется в процессе окисления. В результате этого выделяется необходимая для жизни энергия.

Каковы свойства воздуха?

• Говоря о воздухе и его свойствах, не стоит забывать о температуре. В каждой точке она непрерывно меняется, а поэтому в разных уголках Земли в одно и то же время она разная. У земной поверхности температура воздуха может варьироваться в достаточно обширных пределах. Крайние её значения +58 ˚С и −89,2 ˚С.
• Плотность воздуха — это удельная масса воздуха при естественных условиях или масса газа атмосферы Земли на единицу объема. Данная величина считается функцией от высоты производимого измерения, от его влажности и температуры. 
• Под влажностью обычно понимают наличие в воздухе газообразного водяного пара. При этом его парциальное давление не превосходит давления насыщенного пара для таких атмосферных условий. Добавление водяного пара в воздух способно привести к снижению его плотности, что объяснимо более низкой молярной массой воды в сравнении с молярной массой сухого воздуха.

Из чего состоит воздух?

1. В воздухе больше всего содержится азота. И его содержание составляет 78% по объему и 75% по массе. В связи с этим азот обладает званием самого распространенного на Земле вещества. Кроме этого, он содержится и за пределами существования человечества. Азот есть на таких планетах, как Нептун и Уран.
2. Количество кислорода в воздухе колеблется в пределах 21% по объему и 23% по массе. Совместно с азотом такие 2 газа образуют 99% всего воздуха на Земле. Но процент кислорода в воздухе меньший, нежели азота, и это позволяет живым существам не испытывать проблем с дыханием.
3. В состав воздуха входит и аргон, занимающий третье место. Он не имеет запаха, вкуса и цвета. Значимая биологическая роль данного газа не выявлена, но он действует как наркотическое вещество и является допингом.
4. Углекислый газ является составляющим компонентом атмосферы Марса и Венеры. Его процентная доля в земном воздухе несколько ниже. При этом большое количество углекислоты есть в океане, и он постоянно поставляется всеми организмами, которые умеют дышать. Также он выбрасывается промышленными объектами. В человеческой жизни углекислый газ используют при пожаротушениях и в виде пищевой добавки Е290 в кулинарии. В твердом виде углекислота – это знаменитый хладагент «сухой лед».
5. Пятый по распространению химический элемент, который также вдыхается с воздухом человеком – это неон. Как и множество других инертных газов, он воздействует на живое существо как наркотик, но именно данный газ используется при подготовке водолазов и других людей, что работают в условиях повышенного давления. 
6. Метан и воздух взаимосвязаны и имеют древнейшую историю. В первичной атмосфере, еще до появления человека, метан использовался в куда большем количестве. На сегодня данный газ, что добывается и используется в качестве топлива и сырья при производстве, не так широко распространен в атмосфере, но этот газ по-прежнему выделяется из недр Земли.
7. То, что гелий тоже содержится в воздухе, дано понять каждому. Этот газ не относят к числу первостепенных по важности, и его биологическое значение определить сложно. 
8. Криптон – это инертный газ, который в 3 раза тяжелее воздуха. Он химически инертный и добывают его из воздуха. Используют данный газ в лазерах и лампах накаливания. Из интересных свойств криптона можно выделить то, что при давлении в 3,5 атмосферы он окажет на человека наркотический эффект, а при 6 атмосферах приобретет неприятный и резкий запах.
9. Водород в воздухе занимает 0,00008% по массе и 0,00005% по объему, но при этом именно он является самым распространенным элементом на планете Земля. 
10. Последним составляющим воздуха считается такой газ, как ксенон. Его наименование в переводе означает «чужой», а процент содержания его на Земле, и за ее пределами минимальная. Это в свою очередь и обуславливает его огромную цену и значимость для живых существ. 

Где находится воздух, и зачем он нам нужен?

• Воздух способен заполнять все свободное пространство. Даже самые маленькие щели заполнены им.
• Прозрачный стакан изначально только кажется пустым. Если его медленно наклонить и погрузить в воду, то по мере заполнения стакана водой, из него в виде крупных пузырьков начинает выходить воздух.
• Жизнь на Земле без воздуха была бы невозможна. Без еды человеку удастся продержаться несколько недель, без воды – несколько дней, а без воздуха только несколько минут. Попробовав перестать дышать на некоторое время, уже спустя несколько секунд можно почувствовать, как необходим глубокий вдох. Точно так в воздухе нуждаются и животные.
• Ещё воздух дает нам возможность общаться. Звуки, которые издаются живыми существами, колеблют воздух. Рождающиеся звуковые волны способны заставить колебаться барабанную перепонку в ушах, а данные колебания передаются и в головной мозг, которым они воспринимаются как звук. На Луне атмосферы нет, а поэтому там царит абсолютная тишина. Что касается общения там, то делается это лишь при помощи специальных жестов или устройств.
• В огромном воздушном океане зарождаются ветры и облака, полярные сияния и грозы. Они оберегают нас от метеоритов, опасного теплового и ультрафиолетового излучения, что исходит от Солнца. За счет такой воздушной «шубы», не страшным будет Земле и космический холод.
• За счет присутствия на Земле воздуха небо бороздят вертолёты, самолёты и огромные дирижабли. В голубом небе совершаются полеты птиц. Подъёмная сила, что позволяет им удерживаться в полёте, появляется благодаря обтеканию воздухом изогнутых поверхностей их крыльев.

Воздух в жизни человека

Воздух считается жизненно необходимым фактором для развития и жизнедеятельности человека. Он разносится кровью по телу, за счет чего и насыщает каждый орган и каждую клетку организма.

Именно в воздухе возникает тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Сущность данного обмена заключается в конвекционной передаче тепла и испарении влаги из легких человека.

К тому же воздух защищает организм, разбавляя химические загрязнители до безопасной концентрации. Это, в свою очередь, способствует понижению риска отравления организма химическими веществами.

Кислород избавляет человеческий организм от присутствия углекислоты, в которой накапливаются токсины и яды. Если человеку приходится редко выходить на свежий воздух, и он лишь поверхностно дышит, либо в воздухе присутствует малая доля кислорода, то человеческий организм переносит отравление, которое в итоге приводит к разнообразным заболеваниям.

Воздух в жизни растений и животных

Воздух значим и в жизни растений. Основополагающие компоненты, необходимые для роста и развития растений – это углекислый газ, кислород, почвенный воздух и водяные пары. Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не способны прорасти без насыщения кислородом. В данном веществе сильно нуждаются и корни, и листья, и стебли растений.

Углекислый газ попадает в растение за счет внедрения через его устьица в среду листа, тем самым попадая в клетки. Чем большей будет концентрация углекислого газа, тем лучшей станет жизнь растений.

Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, что происходят в почве. За счет этих процессов в почве образовываются элементы, нужные для роста, питания и жизни растений. Это фосфор, азот, калий и другие.

Также воздух имеет особое значение при формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, за счет чего и защищает от влияния ультрафиолетовых лучей.

Продвижение воздуха является немаловажным для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения, а вертикальное способствует распространению пыльцы, семян, а также регулирует тепловой режим на разных территориях.

Где самый чистый и полезный воздух?

1. Синайский полуостров в Египте – это место, которое соединяет Азию и Африку. Американским исследователям академии прессы о химии и радиоактивности воздуха смогли назвать эту территорию местом, где самый чистый атмосферный воздух. Содержание диоксида углерода в этом регионе составляет приблизительно 2% на 100 000 000 частиц.
2. Антарктида за счет минусовой температуры, отсутствия производства и самого человека, а также высоты примерно в 2000 метров над уровнем моря, имеет на континенте кристально чистый и разреженный воздух.
3. Наталь в Бразилии – это то место на Земле, где экологически чистый воздух. По исследованиям NASA, в бразильском городе Наталь не только самый чистый в мире воздух, но и вода. При всем этом, данный город имеет население в 774 000 человек и считается крупнейшим промышленным центром.
4. Долина Эльки и Чилийская Патагония – это 2 уникальных места на Земле, где тоже можно насладиться чистым воздухом.

Интересные факты

1. Автомобилями всего мира потребляется огромное количество воздуха. И это количество больше, чем потребляет человек. Некоторыми моделями с мощными двигателями за минуту езды сжигается такое количество газа, которого человеку хватит даже на неделю.
2. Больше всего воздуха в мире вырабатывается лесами Южной Америки и сибирскими массивами. По такой же причине джунгли Амазонии еще называются «легкими Земли».
3. Охладив кислород до температуры -150 градусов и оказывая на него давление, приравниваемое к 60 атмосферам, воздух приобретает жидкую форму.
4. Ученым удалось установить, что спортсмены, которые постоянно погружаются в воду без снаряжения, могут обойтись без воздуха до 9 минут. Для обыкновенного человека данный показатель меньший практически в 2 раза.
5. Скорость воздушной массы в носовых ходах в момент чихания человека составляет более 47 м/с, а при спокойном дыхании – менее 0,7 м/с.
6. Пятая часть потребляемого всеми организмами воздуха вырабатываются зелеными насаждениями, за что они и называются «легкими планеты».
7. Воздух не удастся увидеть, но опосредованными подтверждениями доказано, что у него синий цвет. Все заключается в том, что солнечные лучи, пробиваясь через толстый слой атмосферы, сталкиваются с воздушными частицами. В связи с этим белый свет разлагается на разноцветные компоненты. Сильнее же всего начинает рассеиваться синяя часть спектра, которая и улавливается человеческими глазами.
8. Больше 90% всех простудных заболеваний люди получают именно в помещении, а не на свежем воздухе.

Человеком вдыхается пятая часть всего воздуха Земли.

То, что для полноценного дыхания человеку необходим кислород, известно даже детям. Но лишь некоторые знают, что в воздушной массе присутствует только 21% кислорода.

Большая часть воздушного потока включает в свой состав смолы газов и азота. Когда количество кислорода понижается, все живые организмы начинают ощущать негативное влияние. Известным является и то, что главный источник кислорода – это растения и именно они являются природным фильтром, поглощающим все примеси, которые есть в воздухе.

В помещении воздух намного грязнее, чем на улице

Американским ученым удалось выяснить, что воздух, который есть в помещении, в 30 раз грязнее, и люди его ежедневно вдыхают. На сегодняшний день за счет присутствия пластиковых окон и кондиционеров, дома людей превращаются в «вакуумные коробки», в которых воздух почти не циркулирует.

К этому всему стоит прибавить еще и испарения материалов, которые используются для внутренней отделки или при создании мебели. Вредные вещества, которые выделяются изготовлением пищи из кухни: дым и пары, тоже имеют свое влияние. Грибок, пыль от ковров и остальные «элементы комфортной жизни не менее загрязняют воздух в помещении. Все это в результате приводит к тому, что люди становятся склонными к заболеваниям. У них возникают аллергические реакции, проблемы с дыханием. По мнению ученых в одном глотке кислорода присутствует 2 столовых ложки аллергенов.

Каждую минуту человек вдыхает около четырех с половиной литров воздуха

• Человеческие лёгкие за минуту времени могут переработать 4,5 литра воздуха. Легкие пропускают сквозь себя воздушный поток, забирая кислород и отдавая газ.
• Интересным будет и тот факт, что общее количество поверхности лёгких у человека приравнивается к площади теннисного корта.

Когда человек чихает, за раз он выбрасывает в воздух от 2 до 5 тысяч микробов

Ученым из Массачусетского технологического института под руководством Лидии Буруйбы удалось описать процессы, которые происходят в человеческом организме при чихании и кашле. На языке физики и математики и за счет высокоскоростных камер это понять несложно. Динамика распространения выделений при таких физиологических процессах позволит лучше понять, как распространяется инфекция. 

При просмотре видео на замедленной съемке от конца к началу, видно, как взрыв слизи и слюны, вылетает изо рта и распадается на мелкие капли в турбулентном облаке. Используя несколько таких записей, ученым удалось собрать много характеристик процесса чихания и кашля. Диаметр выделяемых при данных процессах капель, скорость и угол разлета также рассматривались.

Подсчеты показали, что частицы, порожденные кашлем или чиханием, могут пролететь расстояние длины средней комнаты и даже подняться вверх по вентиляционной шахте. Результаты такого непростого исследования показали, что микробы распространяются гораздо дальше и на дольше.

Искривленный позвоночник влияет на здоровье и дыхание

Зажатые и сутулые плечи, сжимают мышцы позвоночника человека, не давая таким образом возможности лёгким полностью раскрыться. Так, организм не способен полностью «насыщаться» кислородом, а впоследствии это отражается на здоровье и настроении.

Чтобы легкие наполнялись воздухом, спина должна быть ровной, а поэтому не стоит лишать организм самого главного. Важно дышать полной грудью.

Какой запас воздуха на планете?

Если удастся представить себе Землю в виде яблока, то количество кислорода, который нужен всему живому на планете, будут тончайшей яблочной кожурой. Так что воздуха не так уж и много, а поэтому есть, о чем задуматься.

На сегодня ученые утверждают, что в больших городах заметен дефицит кислорода, который смешался с промышленным выбросом, пылью и выхлопными газами. В воздухе летают аллергены и вирусы. И если «уличный воздух» люди не способны проконтролировать, то стоит поменять обстановку в своем жилье, обеспечивая чистоту воздуха там.

Можно для этого применить растения, которые не только приукрасят интерьер, но и окажутся очистителями воздуха. К примеру, такие растения, как лилии, ?