Je li zrak napravljen od materije?

Je li zrak napravljen od materije? Da bi se uklopio u standardnu ​​definiciju materije u znanosti, zrak mora imati masu i mora zauzimati prostor. Ne možete vidjeti ili pomirisati zrak pa se pitate o njegovom statusu. Materija je fizički materijal i ona je temeljni element u svima nama, cijelom životu i cijelom svemiru. Ali... zrak?

Da, zrak ima masu i zauzima fizički prostor, pa, da, od zraka je načinjen stvar.

Jedan od načina da se dokaže da je zrak stvoren od materije jest puhanje balona. Prije nego što dodate zrak u balon, on je prazan i bez oblika. Kad uvučete zrak u njega, balon se širi, pa znate da je nečim ispunjen - zrak zauzima prostor. Također ćete primijetiti da balon ispunjen zrakom tone na zemlju. To je zato što je komprimirani zrak teži od okolice, tako da zrak ima masu ili težinu.

Razmotrite načine na koje doživljavate zrak. Možete osjetiti vjetar i vidjeti kako djeluje na lišće na drveću ili zmaju. Tlak je masa po jedinici volumena, tako da ako postoji pritisak, znate da zrak mora imati masu.

Ako imate pristup opremi, možete vagati zrak. Trebate vakuum pumpu i veliku količinu zraka ili osjetljivu vagu. Odmjerite spremnik napunjen zrakom, a zatim pomoću pumpe uklonite zrak. Ponovno izvažite spremnik i zabilježite smanjenje težine. To dokazuje da je iz posude izvađeno nešto iz mase. Isto tako, znate da je zrak koji ste uklonili zauzimao prostor. Stoga zrak odgovara definiciji materije.

Zapravo je zrak vrlo važna stvar. Pitanje u zraku je ono što podržava ogromnu težinu aviona. U isto vrijeme drži i oblake. Prosječni oblak teži oko milijun kilograma. Ako između oblaka i zemlje ne bi bilo ničega, pao bi.

Zrak je primjer vrste tvari poznate kao plin. Ostali uobičajeni oblici materije su krute tvari i tekućine. Plin je oblik materije koja može promijeniti svoj oblik i volumen. S obzirom na balon ispunjen zrakom znate da možete istisnuti balon da promijeni svoj oblik. Možete komprimirati balon kako biste silili zrak u manji volumen, a kad balon bacate, zrak se širi da ispuni veći volumen.

Ako analizirate zrak, on se sastoji uglavnom od dušika i kisika, s manjim količinama nekoliko drugih plinova, uključujući argon, ugljični dioksid i neon. Vodena para je još jedna važna komponenta zraka.

Količina materije u uzorku zraka nije konstantna s jednog mjesta na drugo. gustoća zraka ovisi o temperaturi i nadmorskoj visini. Litra zraka s morske razine sadrži mnogo više čestica plina od litre zraka s vrha planine, koji bi zauzvrat sadržavao puno više tvari nego litra zraka iz stratosfere. Zrak je najgušći blizu površine Zemlje. Na razini mora postoji veliki stup zraka koji se gura na površinu, komprimirajući plin na dnu i dajući mu veću gustoću i pritisak. To je poput ronjenja u bazen i osjećaja porasta tlaka što dublje idete u vodu, osim što tekuća voda ne komprimira tako lako kao plinoviti zrak.

Iako ne možete vidjeti ili okusiti zrak, to je zato što su, kao plin, njegove čestice vrlo udaljene. Kad se zrak kondenzira u tekući oblik, postaje vidljiv. Još uvijek nema okus (nije da biste mogli okusiti tekući zrak a da vam ne postane smrznuto).

Korištenje ljudskih osjetila nije konačan test je li nešto važno ili ne. Na primjer, još možete vidjeti svjetlost to je energija i nije stvar. Za razliku od svjetlosti, zrak ima masu i zauzima prostor.

• Mesari, Samuel i Robert J. Charlson. "Uvod u kemiju zraka." New York: Academic Press, 1972
• Jacob, Daniel J. "Uvod u atmosferu kemije." Princeton NJ: Princeton University Press, 1999.