O ar é essencial para nossas vidas, respiramos o tempo todo para nos mantermos vivos. Mas, podemos vê-lo? Podemos sentir o cheiro? Podemos senti-lo ou tocá-lo? Bem não. Mas, mesmo que o ar não possa ser visto, não tenha sabor ou cheiro, ou não possamos senti-lo ou tocá-lo, sabemos que ele está em toda parte ao nosso redor ao sentir sua presença. Podemos sentir sua presença quando estamos sentados diante de um ventilador; quando empinamos uma pipa em um dia de vento; quando as folhas sussurram ou os galhos balançam. Na verdade, o ar está em toda parte na terra. O ar também está localizado na camada superficial da terra, no solo, e também está localizado ao redor da terra em uma camada de ar chamada atmosfera. O ar na atmosfera impede que a Terra fique muito fria ou muito quente, protege-nos de muita luz solar ou de meteoritos. Interessante?
Nesta lição, vamos aprender:
Como não pode ser visto, sentido ou cheirado, questiona-se se o ar realmente existe. Bem, vamos descobrir como podemos provar que o ar realmente existe. A maneira mais simples é encher um balão. Se você pegar um balão vazio, ele não tem forma. Quando você enche o balão, o balão se expande e assume uma forma (geralmente redonda), e podemos sentir o ar empurrando o balão. O balão ficará maior sempre que soprarmos ar nele, o que significa que o ar realmente ocupa espaço . O balão está se expandindo devido a gases, vapor d'água e outras matérias que compõem o ar. Eles dão massa de ar, então podemos concluir que o ar tem massa.
Se o ar ocupa espaço e tem massa podemos concluir que o ar é feito de matéria, pois já sabemos que matéria é qualquer substância que tem massa e ocupa espaço. Então sim, o ar realmente existe!
Em condições normais, a matéria existe como um sólido, um líquido ou um gás. O ar é um gás. É uma mistura invisível de muitos gases e partículas de poeira, na qual os seres vivos vivem e respiram. O ar contém substâncias importantes, como oxigênio e nitrogênio, que a maioria das espécies precisa para sobreviver. Tem forma e volume indefinidos. Tem massa e peso. Agora, vamos olhar de perto a composição do ar.
O ar em nossa atmosfera é composto de moléculas de diferentes gases. Os gases mais comuns são nitrogênio (78%), oxigênio (cerca de 21%) , outros gases, como argônio (menos de 1%) e outros gases residuais no ar, como dióxido de carbono, hélio e néon . O ar também contém vapor de água. A quantidade de vapor de água varia dependendo da localização (por exemplo, é um lugar tropical ou um deserto). Além disso, o ar contém poeira, pólen e bactérias.
Além das duas propriedades do ar, que o ar ocupa espaço e tem massa, que já discutimos nesta lição, também existem outras propriedades do ar.
O ar é composto de moléculas que estão em constante movimento. À medida que o ar aquece, as moléculas começam a vibrar, aumentando o espaço ao redor de cada molécula. Isso fará com que o ar se expanda e se torne menos denso ou mais leve. Ou, podemos dizer, o mesmo número de moléculas de ar ocupa um espaço maior ou o mesmo tamanho de espaço com aumento da pressão do ar. Quando o ar esfria, o efeito oposto acontece. À medida que a temperatura cai, as moléculas se movem mais lentamente, ocupando menos espaço.
As partículas de ar empurram em todas as direções e a força que é exercida é chamada de pressão do ar. Enquanto a pressão do ar pode se referir à pressão do ar dentro de uma área confinada (balão ou basquete), a pressão atmosférica se refere especificamente à pressão do ar exercida pelas moléculas de ar acima de um determinado ponto na atmosfera da Terra. Mesmo que o ar pareça leve, há muito dele empurrando a superfície da Terra. Podemos experimentar alta pressão do ar ao nível do mar porque toda a atmosfera está nos pressionando. A pressão do ar é baixa no topo de uma montanha porque há menos atmosfera nos pressionando.
As diferenças de pressão e temperatura causam o movimento do ar, que é percebido como o vento.
Quando pegamos o ar atmosférico e o forçamos fisicamente a um volume menor, como resultado, aproximando as moléculas umas das outras, as moléculas ocupam menos espaço e o ar é comprimido. O ar comprimido é feito do mesmo ar que respiramos, mas esse ar é comprimido em um tamanho menor e mantido sob pressão. A compressão do ar faz com que as moléculas se movam mais rapidamente, o que aumenta a temperatura. Este fenômeno é chamado de “calor de compressão”.
Altitude significa altura acima do solo ou acima do nível do mar. À medida que a altitude aumenta, a quantidade de moléculas de gás no ar diminui e o ar se torna menos denso em comparação com o ar próximo ao nível do mar. O ar se tornaria "raro". O ar rarefeito exerce menos pressão do que o ar em altitudes mais baixas.
O ar consiste em um dos principais gases que sustentam a vida, chamado oxigênio. As coisas vivas inspiram e expiram esse ar. Nos humanos, o ar é puxado para dentro do corpo pelos pulmões e usado para encher minúsculos sacos de ar que permitem que as células sanguíneas captem oxigênio, que é então distribuído pelas células do corpo. O oxigênio pode então ser usado para quebrar os açúcares e criar energia através do processo de respiração celular.
Nitrogênio e dióxido de carbono também são outros gases vitais para as plantas e seu crescimento. As plantas precisam de dióxido de carbono para o processo de produção de alimentos, chamado fotossíntese. Eles retiram o dióxido de carbono do ar e, como resultado da fotossíntese, liberam o oxigênio de volta ao ar.
A combustão é um processo químico no qual uma substância reage rapidamente com o oxigênio e libera calor. O oxigênio no ar suporta os processos químicos que ocorrem durante um incêndio. Quando o combustível queima, ele reage com o oxigênio do ar circundante, liberando calor e gerando produtos de combustão (gases, fumaça, etc.).
O ar ajuda a manter a temperatura na superfície da Terra, circulando ar quente e frio. O ar também atua como condutor de calor.
