हवा हमारे जीवन के लिए आवश्यक है, हम जिंदा रहने के लिए हर समय सांस लेते हैं। लेकिन, क्या हम इसे देख सकते हैं? क्या हम इसे सूंघ सकते हैं? क्या हम इसे महसूस कर सकते हैं या छू सकते हैं? अच्छा नहीं। लेकिन, भले ही हवा को देखा नहीं जा सकता है, कोई स्वाद या गंध नहीं है, या हम इसे महसूस नहीं कर सकते हैं या इसे छू नहीं सकते हैं, हम जानते हैं कि यह हमारे चारों ओर हर जगह अपनी उपस्थिति महसूस कर रहा है। जब हम पंखे के सामने बैठे होते हैं तब हम इसकी उपस्थिति महसूस कर सकते हैं; जब हम हवा वाले दिन पतंग उड़ाते हैं; जब पत्तियाँ सरसराती हैं या शाखाएँ हिलती हैं। दरअसल, हवा पृथ्वी पर हर जगह है। वायु पृथ्वी की सतह परत में, मिट्टी में भी स्थित है, और यह पृथ्वी के चारों ओर एक वायु परत में भी स्थित है जिसे वायुमंडल कहा जाता है। वातावरण में हवा पृथ्वी को बहुत अधिक ठंडा या बहुत गर्म होने से रोक रही है, यह हमें बहुत अधिक धूप से बचाती है, या हमें उल्कापिंडों से बचाती है। दिलचस्प?
इस पाठ में, हम सीखने जा रहे हैं:
क्योंकि इसे देखा, महसूस या सूंघा नहीं जा सकता, यह एक सवाल है कि क्या हवा वास्तव में मौजूद है। खैर, आइए जानें कि हम कैसे साबित कर सकते हैं कि हवा वास्तव में मौजूद है। सबसे आसान तरीका है गुब्बारे को फूंकना। यदि आप एक खाली गुब्बारा लेते हैं, तो यह निराकार होता है। जब आप गुब्बारे को फुलाते हैं, तो गुब्बारा फैलता है, और एक आकार (आमतौर पर गोल) लेता है, और हम गुब्बारे पर हवा को धकेलते हुए महसूस कर सकते हैं। जब भी हम इसमें हवा फूंकेंगे तो गुब्बारा बड़ा हो जाएगा, जिसका अर्थ है कि हवा वास्तव में जगह घेरती है । गैसों, जलवाष्प और अन्य पदार्थों के कारण गुब्बारा फैल रहा है जिससे हवा बनी है। वे वायु द्रव्यमान देते हैं, इसलिए हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वायु का द्रव्यमान होता है।
अगर हवा जगह घेरती है और उसका द्रव्यमान होता है तो हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हवा पदार्थ से बनी है, क्योंकि हम पहले से ही जानते हैं कि पदार्थ कोई भी ऐसा पदार्थ है जिसका द्रव्यमान होता है और वह स्थान घेरता है। तो हाँ, हवा वास्तव में मौजूद है!
सामान्य परिस्थितियों में, पदार्थ ठोस, तरल या गैस के रूप में मौजूद होता है। वायु एक गैस है। यह कई गैसों और धूल के कणों का अदृश्य मिश्रण है, जिसमें जीवित चीजें रहती हैं और सांस लेती हैं। वायु में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन जैसे महत्वपूर्ण पदार्थ होते हैं, जो अधिकांश प्रजातियों को जीवित रहने के लिए आवश्यक होते हैं। इसका आकार और आयतन अनिश्चित होता है। इसका द्रव्यमान और भार होता है। अब, आइए वायु संरचना को बारीकी से देखें।
हमारे वायुमंडल में हवा विभिन्न गैसों के अणुओं से बनी है। सबसे आम गैसें नाइट्रोजन (78%), ऑक्सीजन (लगभग 21%) , अन्य गैसें, जैसे आर्गन (1% से कम), और हवा में अन्य ट्रेस गैसें, जैसे कार्बन डाइऑक्साइड, हीलियम और नियॉन हैं। वायु में जलवाष्प भी होता है। जल वाष्प की मात्रा स्थान के आधार पर भिन्न होती है, (उदाहरण के लिए, यह एक उष्णकटिबंधीय स्थान या रेगिस्तान है)। साथ ही, हवा में धूल, पराग और बैक्टीरिया होते हैं।
हवा के दो गुणों के अलावा, हवा जगह लेती है और इसमें एक द्रव्यमान होता है, जिसकी चर्चा हम इस पाठ में पहले ही कर चुके हैं, हवा के अन्य गुण भी हैं।
वायु अणुओं से बनी होती है जो लगातार गतिशील रहते हैं। जैसे ही हवा गर्म होती है, अणु कंपन करने लगते हैं, जिससे प्रत्येक अणु के चारों ओर जगह बढ़ जाती है। इससे हवा फैल जाएगी और कम घनी या हल्की हो जाएगी। या, हम कह सकते हैं कि समान संख्या में वायु के अणु अधिक स्थान घेरते हैं या बढ़े हुए वायु दाब के साथ समान आकार का स्थान घेरते हैं। जब हवा ठंडी होती है, तो विपरीत प्रभाव होता है। जैसे-जैसे तापमान गिरता है, अणु अधिक धीरे-धीरे चलते हैं, कम जगह घेरते हैं।
वायु के कण सभी दिशाओं में धक्का देते हैं और जो बल लगता है उसे वायुदाब कहते हैं। जबकि वायु दाब एक सीमित क्षेत्र (गुब्बारे या बास्केटबॉल) के भीतर वायु के दबाव को संदर्भित कर सकता है, वायुमंडलीय दबाव विशेष रूप से पृथ्वी के वायुमंडल में दिए गए बिंदु के ऊपर हवा के अणुओं द्वारा लगाए गए वायु दाब को संदर्भित करता है। यहां तक कि अगर हवा हल्की लगती है, तो इसका बहुत सा हिस्सा पृथ्वी की सतह पर नीचे धकेलता है। हम समुद्र तल पर उच्च वायुदाब का अनुभव कर सकते हैं क्योंकि पूरा वातावरण हम पर दबाव डाल रहा है। पहाड़ की चोटी पर हवा का दबाव कम होता है क्योंकि वहां वायुमंडल कम होता है जो हमें नीचे की ओर धकेलता है।
दबाव और तापमान में अंतर, हवा की गति का कारण बनता है, जिसे हवा के रूप में अनुभव किया जाता है ।
जब हम वायुमंडलीय हवा लेते हैं और फिर भौतिक रूप से इसे एक छोटी मात्रा में बल देते हैं, परिणामस्वरूप अणुओं को एक-दूसरे के करीब लाते हैं, अणु कम जगह लेते हैं और हवा संकुचित होती है। संपीड़ित हवा उसी हवा से बनी होती है जिसे हम सांस लेते हैं, लेकिन उस हवा को एक छोटे आकार में संकुचित किया जाता है और दबाव में रखा जाता है। हवा को संपीड़ित करने से अणु अधिक तेजी से चलते हैं, जिससे तापमान बढ़ता है। इस घटना को "संपीड़न की गर्मी" कहा जाता है।
ऊंचाई का अर्थ है जमीन से ऊपर या समुद्र तल से ऊपर की ऊंचाई। जैसे-जैसे ऊंचाई बढ़ती है, हवा में गैस के अणुओं की मात्रा कम होती जाती है और समुद्र के स्तर के करीब हवा की तुलना में हवा कम घनी हो जाती है। हवा "पतली" हो जाएगी। पतली हवा कम ऊंचाई पर हवा की तुलना में कम दबाव डालती है।
वायु में ऑक्सीजन नामक मुख्य जीवनदायी गैस में से एक होती है। जीवित प्राणी इस हवा में सांस लेते हैं और सांस छोड़ते हैं। मनुष्यों में, फेफड़ों द्वारा हवा को शरीर में खींचा जाता है और छोटे वायु थैलों को भरने के लिए उपयोग किया जाता है जो रक्त कोशिकाओं को ऑक्सीजन लेने की अनुमति देता है, जिसे बाद में शरीर की कोशिकाओं में वितरित किया जाता है। तब ऑक्सीजन का उपयोग शर्करा को तोड़ने और कोशिकीय श्वसन की प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा बनाने के लिए किया जा सकता है।
नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड भी अन्य गैसें हैं जो पौधों और उनकी वृद्धि के लिए महत्वपूर्ण हैं। भोजन बनाने की प्रक्रिया के लिए पौधों को कार्बन डाइऑक्साइड की आवश्यकता होती है, जिसे प्रकाश संश्लेषण कहा जाता है। वे हवा से कार्बन डाइऑक्साइड लेते हैं, और प्रकाश संश्लेषण के परिणामस्वरूप ऑक्सीजन वापस हवा में छोड़ते हैं।
दहन एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ ऑक्सीजन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है और गर्मी छोड़ता है। हवा में ऑक्सीजन आग के दौरान होने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं का समर्थन करती है। जब ईंधन जलता है, यह आसपास की हवा से ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, गर्मी जारी करता है और दहन उत्पादों (गैसों, धुएं, आदि) को उत्पन्न करता है।
वायु गर्म और ठंडी हवा का संचार करके पृथ्वी की सतह पर तापमान बनाए रखने में मदद करती है। वायु ऊष्मा के संवाहक के रूप में भी कार्य करती है।
