Không khí rất cần thiết cho cuộc sống của chúng ta, chúng ta hít thở nó mọi lúc để duy trì sự sống. Nhưng, chúng ta có thể nhìn thấy nó? Chúng ta có thể ngửi thấy nó không? Chúng ta có thể cảm thấy nó hoặc chạm vào nó? Ồ không. Nhưng, ngay cả khi không khí không thể nhìn thấy, không có mùi vị, hoặc chúng ta không thể cảm nhận hoặc chạm vào nó, chúng ta biết rằng nó ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta bằng cách cảm nhận sự hiện diện của nó. Chúng ta có thể cảm thấy sự hiện diện của nó khi ngồi trước quạt; khi chúng ta thả diều vào một ngày lộng gió; khi lá xào xạc hoặc cành lắc lư. Trên thực tế, không khí có ở mọi nơi trên trái đất. Không khí cũng nằm trong lớp bề mặt của trái đất, trong đất và nó cũng nằm xung quanh trái đất trong một lớp không khí gọi là bầu khí quyển. Không khí trong bầu khí quyển giữ cho Trái đất không bị quá lạnh hoặc quá nóng, nó bảo vệ chúng ta khỏi quá nhiều ánh sáng mặt trời hoặc bảo vệ chúng ta khỏi các thiên thạch. Hấp dẫn?
Trong bài học này, chúng ta sẽ học:
Bởi vì nó không thể nhìn thấy, cảm nhận hoặc ngửi thấy, nó là một câu hỏi nếu không khí thực sự tồn tại. Chà, hãy tìm hiểu làm thế nào chúng ta có thể chứng minh rằng không khí thực sự tồn tại. Cách đơn giản nhất là thổi một quả bóng bay. Nếu bạn lấy một quả bóng rỗng, nó sẽ không có hình dạng. Khi bạn thổi quả bóng bay lên, quả bóng bay sẽ nở ra và có hình dạng (thường là hình tròn) và chúng ta có thể cảm nhận được không khí đang đẩy vào quả bóng bay. Quả bóng bay sẽ lớn hơn bất cứ khi nào chúng ta thổi không khí vào nó, điều đó có nghĩa là không khí thực sự chiếm không gian . Quả bóng đang nở ra do khí, hơi nước và các vật chất khác mà không khí được tạo thành. Chúng cho khối lượng không khí, vì vậy chúng ta có thể kết luận rằng không khí có khối lượng.
Nếu không khí chiếm không gian và có khối lượng, chúng ta có thể đưa ra kết luận rằng không khí được tạo thành từ vật chất, bởi vì chúng ta đã biết rằng vật chất là bất kỳ chất nào có khối lượng và chiếm không gian. Vì vậy, có, không khí thực sự tồn tại!
Ở điều kiện bình thường, vật chất tồn tại ở thể rắn, lỏng hoặc khí. Không khí là chất khí. Nó là một hỗn hợp vô hình của nhiều loại khí và hạt bụi, trong đó các sinh vật sống và thở. Không khí chứa các chất quan trọng, chẳng hạn như oxy và nitơ, mà hầu hết các loài cần để tồn tại. Nó có hình dạng và khối lượng không xác định. Nó có khối lượng và trọng lượng. Bây giờ, hãy xem xét kỹ thành phần không khí.
Không khí trong bầu khí quyển của chúng ta bao gồm các phân tử của các loại khí khác nhau. Các loại khí phổ biến nhất là nitơ (78%), oxy (khoảng 21%) , các loại khí khác, như argon (dưới 1%) và các loại khí vi lượng khác trong không khí, như carbon dioxide, helium và neon . Không khí cũng chứa hơi nước. Lượng hơi nước thay đổi tùy thuộc vào vị trí, (ví dụ: đó là nơi nhiệt đới hay sa mạc). Ngoài ra, không khí có chứa bụi, phấn hoa và vi khuẩn.
Ngoài hai tính chất của không khí là không khí chiếm không gian và có khối lượng mà chúng ta đã thảo luận trong bài học này, còn có những tính chất khác của không khí.
Không khí được tạo thành từ các phân tử liên tục chuyển động. Khi không khí nóng lên, các phân tử bắt đầu dao động, làm tăng không gian xung quanh mỗi phân tử. Điều đó sẽ làm cho không khí nở ra và sẽ trở nên ít đậm đặc hơn hoặc nhẹ hơn. Hoặc, chúng ta có thể nói, cùng một số lượng phân tử không khí chiếm một không gian lớn hơn hoặc cùng một không gian có cùng kích thước với áp suất không khí tăng lên. Khi không khí mát mẻ, hiệu ứng ngược lại xảy ra. Khi nhiệt độ giảm xuống, các phân tử di chuyển chậm hơn, chiếm ít không gian hơn.
Các phân tử không khí đẩy theo mọi hướng và lực tác dụng được gọi là áp suất không khí. Trong khi áp suất không khí có thể đề cập đến áp suất của không khí trong một khu vực hạn chế (khí cầu hoặc bóng rổ), áp suất khí quyển đặc biệt đề cập đến áp suất không khí do các phân tử không khí tạo ra trên một điểm nhất định trong bầu khí quyển của Trái đất. Ngay cả khi không khí có vẻ nhẹ, vẫn có rất nhiều không khí bị đẩy xuống bề mặt Trái đất. Chúng ta có thể trải qua áp suất không khí cao ở mực nước biển vì toàn bộ bầu khí quyển đang đẩy chúng ta xuống. Áp suất không khí thấp trên đỉnh núi vì có ít khí quyển đẩy xuống chúng ta hơn.
Sự khác biệt về áp suất và nhiệt độ gây ra sự chuyển động của không khí, được cảm nhận như gió.
Khi chúng ta lấy không khí trong khí quyển và sau đó ép nó thành một thể tích nhỏ hơn, kết quả là đưa các phân tử lại gần nhau hơn, các phân tử chiếm ít không gian hơn và không khí bị nén lại. Khí nén được tạo ra từ cùng một loại không khí mà chúng ta hít thở, nhưng không khí đó được nén thành một kích thước nhỏ hơn và được giữ dưới áp suất. Nén không khí làm cho các phân tử di chuyển nhanh hơn, làm tăng nhiệt độ. Hiện tượng này được gọi là “nhiệt nén”.
Độ cao có nghĩa là độ cao so với mặt đất hoặc trên mực nước biển. Khi độ cao tăng lên, lượng phân tử khí trong không khí giảm và không khí trở nên loãng hơn so với không khí gần mực nước biển. Không khí sẽ trở nên "loãng". Không khí loãng gây áp suất ít hơn không khí ở độ cao thấp hơn.
Không khí bao gồm một trong những loại khí duy trì sự sống chính được gọi là oxy. Các sinh vật hít vào và thở ra không khí này. Ở người, không khí được phổi kéo vào cơ thể và được sử dụng để lấp đầy các túi khí nhỏ cho phép các tế bào máu lấy oxy, sau đó được phân phối khắp các tế bào của cơ thể. Oxy sau đó có thể được sử dụng để phân hủy đường và tạo ra năng lượng thông qua quá trình hô hấp tế bào.
Nitơ và Carbon dioxide cũng là những khí khác rất quan trọng đối với thực vật và sự phát triển của chúng. Thực vật cần carbon dioxide cho quá trình tạo ra thức ăn, được gọi là quang hợp. Chúng lấy carbon dioxide từ không khí, và là kết quả của quá trình quang hợp, giải phóng oxy trở lại không khí.
Đốt cháy là một quá trình hóa học trong đó một chất phản ứng nhanh với oxy và tỏa nhiệt. Oxy trong không khí hỗ trợ các quá trình hóa học xảy ra trong đám cháy. Khi nhiên liệu cháy, nó phản ứng với oxy từ không khí xung quanh, giải phóng nhiệt và tạo ra các sản phẩm cháy (khí, khói, v.v.).
Không khí giúp duy trì nhiệt độ trên bề mặt trái đất bằng cách luân chuyển không khí nóng và lạnh. Không khí cũng đóng vai trò là chất dẫn nhiệt.
