El aire es esencial para nuestras vidas, lo respiramos todo el tiempo para seguir vivos. Pero, ¿podemos verlo? ¿Podemos olerlo? ¿Podemos sentirlo o tocarlo? Bueno no. Pero, incluso si el aire no se puede ver, no tiene sabor ni olor, o no podemos sentirlo o tocarlo, sabemos que está en todas partes a nuestro alrededor al sentir su presencia. Podemos sentir su presencia cuando estamos sentados frente a un ventilador; cuando volamos una cometa en un día ventoso; cuando las hojas susurran o las ramas se balancean. En realidad, el aire está en todas partes de la tierra. El aire también se encuentra en la capa superficial de la tierra, en el suelo, y también se encuentra alrededor de la tierra en una capa de aire llamada atmósfera. El aire en la atmósfera evita que la Tierra se enfríe o caliente demasiado, nos protege de demasiada luz solar o nos protege de los meteoroides. ¿Interesante?
En esta lección, vamos a aprender:
Debido a que no se puede ver, sentir ni oler, es una cuestión de si el aire realmente existe. Bueno, averigüemos cómo podemos probar que el aire realmente existe. La forma más sencilla es inflar un globo. Si tomas un globo vacío, no tiene forma. Cuando inflas el globo, el globo se expandirá y tomará una forma (generalmente redonda), y podemos sentir el aire empujando el globo. El globo se hará más grande cada vez que le soplemos aire, lo que significa que el aire en realidad ocupa espacio . El globo se expande debido a los gases, el vapor de agua y otras materias que componen el aire. Dan masa de aire, por lo que podemos concluir que el aire tiene una masa.
Si el aire ocupa espacio y tiene masa podemos concluir que el aire está formado por materia, porque ya sabemos que materia es toda sustancia que tiene masa y ocupa espacio. Así que sí, ¡el aire realmente existe!
En condiciones normales, la materia existe como sólido, líquido o gas. El aire es un gas. Es una mezcla invisible de muchos gases y partículas de polvo, en la que viven y respiran los seres vivos. El aire contiene sustancias importantes, como oxígeno y nitrógeno, que la mayoría de las especies necesitan para sobrevivir. Tiene forma y volumen indefinidos. Tiene masa y peso. Ahora, observemos de cerca la composición del aire.
El aire de nuestra atmósfera está compuesto por moléculas de diferentes gases. Los gases más comunes son el nitrógeno (78 %), el oxígeno (alrededor del 21 %) , otros gases, como el argón (menos del 1 %), y otros gases traza en el aire, como el dióxido de carbono, el helio y el neón . El aire también contiene vapor de agua. La cantidad de vapor de agua varía según la ubicación (por ejemplo, si es un lugar tropical o un desierto). Además, el aire contiene polvo, polen y bacterias.
Aparte de las dos propiedades del aire, que el aire ocupa espacio y tiene una masa, que ya discutimos en esta lección, también hay otras propiedades del aire.
El aire está formado por moléculas que están en constante movimiento. A medida que el aire se calienta, las moléculas comienzan a vibrar, aumentando el espacio alrededor de cada molécula. Eso hará que el aire se expanda y se vuelva menos denso, o más ligero. O, podemos decir, la misma cantidad de moléculas de aire ocupan un espacio más grande o el mismo tamaño de espacio con mayor presión de aire. Cuando el aire se enfría, ocurre el efecto contrario. A medida que baja la temperatura, las moléculas se mueven más lentamente y ocupan menos espacio.
Las partículas de aire empujan en todas direcciones y la fuerza que se ejerce se llama presión de aire. Mientras que la presión del aire puede referirse a la presión del aire dentro de un área confinada (globo o baloncesto), la presión atmosférica se refiere específicamente a la presión del aire ejercida por las moléculas de aire sobre un punto dado en la atmósfera terrestre. Incluso si el aire parece liviano, hay mucho empujando hacia abajo sobre la superficie de la Tierra. Podemos experimentar alta presión de aire al nivel del mar porque toda la atmósfera nos empuja hacia abajo. La presión del aire es baja en la cima de una montaña porque hay menos atmósfera que nos empuja hacia abajo.
Las diferencias de presión y temperatura, provocan el movimiento del aire, que se experimenta como el viento.
Cuando tomamos aire atmosférico y luego lo forzamos físicamente a un volumen más pequeño, como resultado, acercando las moléculas entre sí, las moléculas ocupan menos espacio y el aire se comprime. El aire comprimido está hecho del mismo aire que respiramos, pero ese aire se comprime en un tamaño más pequeño y se mantiene bajo presión. Al comprimir el aire, las moléculas se mueven más rápidamente, lo que aumenta la temperatura. Este fenómeno se denomina “calor de compresión”.
Altitud significa altura sobre el suelo o sobre el nivel del mar. A medida que aumenta la altitud, la cantidad de moléculas de gas en el aire disminuye y el aire se vuelve menos denso en comparación con el aire más cercano al nivel del mar. El aire se volvería "delgado". El aire fino ejerce menos presión que el aire a menor altitud.
El aire consiste en uno de los principales gases de mantenimiento de la vida llamado oxígeno. Los seres vivos inhalan y exhalan este aire. En los seres humanos, los pulmones introducen el aire en el cuerpo y se utiliza para llenar diminutos sacos de aire que permiten que las células sanguíneas absorban oxígeno, que luego se distribuye a través de las células del cuerpo. Luego, el oxígeno se puede usar para descomponer los azúcares y crear energía a través del proceso de respiración celular.
El nitrógeno y el dióxido de carbono también son otros gases vitales para las plantas y su crecimiento. Las plantas necesitan dióxido de carbono para el proceso de elaboración de alimentos, llamado fotosíntesis. Toman el dióxido de carbono del aire y, como resultado de la fotosíntesis, liberan oxígeno al aire.
La combustión es un proceso químico en el que una sustancia reacciona rápidamente con el oxígeno y emite calor. El oxígeno en el aire apoya los procesos químicos que ocurren durante un incendio. Cuando el combustible se quema, reacciona con el oxígeno del aire circundante, liberando calor y generando productos de combustión (gases, humo, etc.).
El aire ayuda a mantener la temperatura en la superficie de la tierra al hacer circular aire caliente y frío. El aire también actúa como conductor del calor.
