Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:36 • sest 21:19 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:44 • Sest 05:50 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 04:37 • Síðdegis: 17:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:57 • Síðdegis: 23:09 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Veðurfræði
Náttúruvísindi og verkfræði Efnafræði

Af hverju er loftið ósnertanlegt?

Emelía Eiríksdóttir

Það er ekki rétt að andrúmsloftið sé ósnertanleg en við fyrstu sýn virðist svo vera. Hugsanlega villir það okkur sýn að loftið er gegnsætt. Ástæðan fyrir því er sú að sameindir og frumeindir loftsins gleypa ekki í sig sýnilegt ljós.

Við um einnar loftþyngdar þrýsting (1 atm), sem ríkir vanalega við sjávarmál jarðar, er hreyfiorka sameinda og frumeinda loftsins mun meiri en tengiorkan milli sameindanna og því eru þessar sameindir í gasham. Þetta sést glögglega á því að suðumark þessara efna er lágt eins og fram kemur í töflunni hér að neðan.

Tafla sem sýnir samsetningu lofthjúpsins (án vatnsgufu) við sjávarmál við eina loftþyngd og 15°C ásamt bræðslumarki og suðumarki viðkomandi efna.

EfniMagnMólmassi [g/mól]Bræðslumark [°C]Suðumark [°C]
köfnunarefni (N2)78,084%28,013-210,00-195,79
súrefni (O2)20,946%31,998-218,79-182,95
argon (Ar)0,934%39,958-189,35-185,85
koltvíildi (CO2)0,0383%44,010-78.45-56.55
neon (Ne)0,001818%20,180-248,59-246,08
helín (He)0,000524%4,003-272,2-268,93
metan (CH4)0,0001745%16,042-182-164
krypton (Kr)0,000114%83,799-157,36-153,22

Efni eru misþétt eftir því hvort þau eru í gasham eða vökvaham. Til dæmis rúmar 1 lítri af lofti í gasham um 3⋅1022 sameindir og frumeindir (um 0,05 mól) á meðan 1 lítri af lofti í vökvaham inniheldur um 1,8⋅1025 eindir (um 30 mól). Loft í vökvaham inniheldur því um 600 sinnum fleiri eindir en loft í gasham.

Við getum horft á þennan samburð á annan hátt. Ef við kælum 1 lítra af lofti þar til hann verður að vökva þá endum við með einungis 1,4 millilítra. Það er því nokkuð ljóst að loftið í gasham er afar gljúpt í samanburði við loft í vökvaham. Það er því engin furða að við veitum loftinu í kringum okkur oft litla athygli.

Við verðum þó vel vör við loftið á beinan og óbeinan hátt. Þegar við hreyfumst hratt, til dæmis þegar við hlaupum, hjólum, rennum okkur á skíðum, eða stingum hendinni út um gluggann á bíl á ferð, finnum við glögglega fyrir mótstöðu. Hún verður vegna árekstra milli sameinda (og frumeinda) loftsins og líkama okkar. Húðin okkar er mjög næm á þrýsting. Hún er þó ekki fær um að skynja einstaka árekstur við frumeind eða sameind í loftinu þó súrefnis- og köfnunarefnissameindirnar hreyfist á um 1700 - 1800 km/klst í 15°C logni.

Þetta tré hefur vaxið við vindasamar aðstæður sem sýnir glögglega að loftið er alls ekki ósnertanlegt.

En þegar margar eindir skella á húðinni samtímis magnast krafturinn upp og við skynjum að eitthvað umlykur okkur þótt við sjáum það ekki. Þannig finnum við fyrir sameindunum þegar vindur er úti. Mikill kraftur getur losnað í þessum árekstrum eins og kemur oft í ljós í fárviðrum þegar tré brotna eða rifna upp með rótum og húsþök fjúka af byggingum. Í þessum tilvikum mætti næstum því segja að við sjáum loftið, að minnsta kosti sjáum við að það getur haft mikil áhrif á sýnilega hluti í umhverfinu. Fleygir fuglar eru ábyggilega hæstánægðir með þá staðreynd að loftið er snertanlegt, annars gætu þeir alls ekki flogið.

Heimildir:

Mynd:

Eftirfarandi spurningu var einnig svarað:
  • Er andrúmsloft til í einhverjum öðrum fasa en sem gaskennt efni? Er hægt að kæla það nógu mikið niður til þess að það verði vökvi eða fast efni?

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

12.12.2013

Spyrjandi

Hugi Leifsson, Freyr Guðmundsson

Efnisorð

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Af hverju er loftið ósnertanlegt?“ Vísindavefurinn, 12. desember 2013. Sótt 20. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=14660.

Emelía Eiríksdóttir. (2013, 12. desember). Af hverju er loftið ósnertanlegt? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=14660

Emelía Eiríksdóttir. „Af hverju er loftið ósnertanlegt?“ Vísindavefurinn. 12. des. 2013. Vefsíða. 20. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=14660>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Af hverju er loftið ósnertanlegt?
Það er ekki rétt að andrúmsloftið sé ósnertanleg en við fyrstu sýn virðist svo vera. Hugsanlega villir það okkur sýn að loftið er gegnsætt. Ástæðan fyrir því er sú að sameindir og frumeindir loftsins gleypa ekki í sig sýnilegt ljós.

Við um einnar loftþyngdar þrýsting (1 atm), sem ríkir vanalega við sjávarmál jarðar, er hreyfiorka sameinda og frumeinda loftsins mun meiri en tengiorkan milli sameindanna og því eru þessar sameindir í gasham. Þetta sést glögglega á því að suðumark þessara efna er lágt eins og fram kemur í töflunni hér að neðan.

Tafla sem sýnir samsetningu lofthjúpsins (án vatnsgufu) við sjávarmál við eina loftþyngd og 15°C ásamt bræðslumarki og suðumarki viðkomandi efna.

EfniMagnMólmassi [g/mól]Bræðslumark [°C]Suðumark [°C]
köfnunarefni (N2)78,084%28,013-210,00-195,79
súrefni (O2)20,946%31,998-218,79-182,95
argon (Ar)0,934%39,958-189,35-185,85
koltvíildi (CO2)0,0383%44,010-78.45-56.55
neon (Ne)0,001818%20,180-248,59-246,08
helín (He)0,000524%4,003-272,2-268,93
metan (CH4)0,0001745%16,042-182-164
krypton (Kr)0,000114%83,799-157,36-153,22

Efni eru misþétt eftir því hvort þau eru í gasham eða vökvaham. Til dæmis rúmar 1 lítri af lofti í gasham um 3⋅1022 sameindir og frumeindir (um 0,05 mól) á meðan 1 lítri af lofti í vökvaham inniheldur um 1,8⋅1025 eindir (um 30 mól). Loft í vökvaham inniheldur því um 600 sinnum fleiri eindir en loft í gasham.

Við getum horft á þennan samburð á annan hátt. Ef við kælum 1 lítra af lofti þar til hann verður að vökva þá endum við með einungis 1,4 millilítra. Það er því nokkuð ljóst að loftið í gasham er afar gljúpt í samanburði við loft í vökvaham. Það er því engin furða að við veitum loftinu í kringum okkur oft litla athygli.

Við verðum þó vel vör við loftið á beinan og óbeinan hátt. Þegar við hreyfumst hratt, til dæmis þegar við hlaupum, hjólum, rennum okkur á skíðum, eða stingum hendinni út um gluggann á bíl á ferð, finnum við glögglega fyrir mótstöðu. Hún verður vegna árekstra milli sameinda (og frumeinda) loftsins og líkama okkar. Húðin okkar er mjög næm á þrýsting. Hún er þó ekki fær um að skynja einstaka árekstur við frumeind eða sameind í loftinu þó súrefnis- og köfnunarefnissameindirnar hreyfist á um 1700 - 1800 km/klst í 15°C logni.

Þetta tré hefur vaxið við vindasamar aðstæður sem sýnir glögglega að loftið er alls ekki ósnertanlegt.

En þegar margar eindir skella á húðinni samtímis magnast krafturinn upp og við skynjum að eitthvað umlykur okkur þótt við sjáum það ekki. Þannig finnum við fyrir sameindunum þegar vindur er úti. Mikill kraftur getur losnað í þessum árekstrum eins og kemur oft í ljós í fárviðrum þegar tré brotna eða rifna upp með rótum og húsþök fjúka af byggingum. Í þessum tilvikum mætti næstum því segja að við sjáum loftið, að minnsta kosti sjáum við að það getur haft mikil áhrif á sýnilega hluti í umhverfinu. Fleygir fuglar eru ábyggilega hæstánægðir með þá staðreynd að loftið er snertanlegt, annars gætu þeir alls ekki flogið.

Heimildir:

Mynd:

Eftirfarandi spurningu var einnig svarað:
  • Er andrúmsloft til í einhverjum öðrum fasa en sem gaskennt efni? Er hægt að kæla það nógu mikið niður til þess að það verði vökvi eða fast efni?

...