Какой легче воздух: Газы легче воздуха

Газы легче воздуха

Какие газы легче воздуха.

Ответ:

Количество газов, которые легче воздуха, невелико. Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам  известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль.  

 

Пример:

Этанол, химическая формула C₂H₅OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O, отсюда M = 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46 г/моль;

Метан, химическая формула CH₄, содержит 1 C и 4 H, отсюда M = 1*12 + 4*1 = 16 г/моль;

Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн. % O₂ (M = 2*16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N₂ (M = 2*14 = 28 г/моль), составляет 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 г/моль.  

Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха. Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C). 

Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: H₂O, молярный вес — 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках. 

Что касается размещения газоанализаторов на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для  метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры.  

 

Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!

 

 

 

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

 

 

 

 

 

 

 

Аппараты легче воздуха

Краткая история воздухоплавания

Воздухоплавание — это полет на аппаратах легче воздуха (в отличие от авиации). До начала 20-х годов XX века термин «Воздухоплавание» обозначал вообще передвижение по воздуху. Зарождение научных основ воздухоплавания и первые попытки подняться в воздух, используя законы аэростатики, относятся к XVIII веку. Как свидетельствует летопись, в России попытка подъема на большом шаре, наполненном дымом, относится к 1731 году (записки С. М. Боголепова, воспроизведенные в рукописи А. И. Сулукадзева «О воздушном летании в России с 906 лета по Р. Х.»).

В 1783 году член Петербургской академии наук Л.  Эйлер вывел формулы для расчета подъемной силы аэростатов. В том же году французы братья Жозеф и Этьен Монгольфье построили аэростат, названный воздушным шаром.

По предложению французского ученого Жака Шарля воздушные шары стали наполнять водородом, подъемная сила которого более чем втрое превышает подъемную силу нагретого воздуха того же объема. Первый полет длительностью 2,5 ч на наполненном водородом воздушном шаре диаметром 8,5 м совершили (также в Париже) Жак Шарль и Николя-Луи Робер 1 декабря 1783 года. Воздухоплаватели провели замеры давления и температуры воздуха на высоте 3400 м.

В России первые полеты на воздушном шаре совершил француз Андре-Жак Гарнерен — 20 июня и 18 июля 1803 года в Петербурге и 20 сентября 1803 года в Москве.

После первых полетов, носивших, скорее, развлекательный характер, аэростаты стали применять с научными целями: для изучения атмосферы, географических исследований и др., а также с военными целями.

30 июня 1804 года в Петербурге русский ученый Я.  Д. Захаров и бельгийский физик Э. Робертсон совершили полет на аэростате с целью наблюдения различных физических явлений. Полет продолжался 3 ч 45 мин, была достигнута высота 2550 м. Для торможения и мягкого приземления Захаров впервые применил канат с грузом на конце (гайдроп).

В феврале 1805 года участники русской кругосветной экспедиции под командованием адмирала И. Ф. Крузенштерна, находясь в городе Нагасаки (Япония), впервые для наблюдения воздушных течений отправили в полет аэростат, наполненный теплым воздухом.

В 1849 году во время борьбы Италии за независимость австрийские войска организовали с помощью небольших (объемом 82 м³) свободных (то есть не привязанных к земле канатами) аэростатов бомбардировку Венеции зажигательными и разрывными бомбами.

В 1859 году в сражении при Сольферино французский воздухоплаватель Ф. Надар с привязного аэростата производил разведку расположения австрийских войск, сделав фотоснимки позиций противника. Привязные аэростаты для разведки и корректирования артиллерийского огня применялись также в США во время Гражданской войны 1861–65 гг.

Во франко-прусской войне в 1871 году посредством свободных аэростатов была налажена связь окруженного немцами Парижа с остальной Францией. За 4 месяца на 65 аэростатах объемом 1–2 тыс. м³ было переправлено 3 млн писем и депеш общим весом 16 675 кг, а также 150 пассажиров.

В 1871 году парижские коммунары пользовались аэростатами для разбрасывания листовок революционного содержания.

С момента возникновения воздухоплавания до 70-х годов XIX века применялись только свободные и привязные аэростаты. Первый проект управляемого аэростата с воздушными винтами, вращаемыми вручную, был выдвинут в 1784 году французским военным инженером Жаном Мёнье.

В 40-х гг. XIX века проекты управляемых аэростатов были предложены русским военным инженером И. И. Третесским, предусматривавшим, в частности, ракетный двигатель, и другими изобретателями.

24 сентября 1852 года француз А. Жиффар совершил первый управляемый полет со скоростью до 11 км/ч (в безветренную погоду) на аэростате с паровым двигателем.

В 1869 году в России была организована постоянная Комиссия по применению воздухоплавания к военным целям.

С 1870 года в Усть-Ижорском саперном лагере под Петербургом производились наблюдения с аэростатов за передвижениями войск и корректирование артиллерийской стрельбы по невидимым с земли целям.

В 1875 году русский ученый Д. И. Менделеев выдвинул идею стратостата и обосновал выбор конструкции отдельных его частей.

19 августа 1887 года Менделеев на военном аэростате совершил полет из города Клина длительностью 3 ч  36 мин на высоте 3350 м для наблюдения солнечного затмения. Русские ученые использовали для научных целей и учебные полеты офицеров, снабжая аэростаты метеоприборами.

В 1897 году, вылетев на аэростате объемом 5000 м³ с острова Шпицберген, шведский воздухоплаватель С.  Андре с двумя спутниками пытался достичь с попутным ветром Северного полюса, но попытка была неудачной, воздухоплаватели погибли.

В захватнической войне 1899–1902 гг. против буров английские войска применяли сферические привязные аэростаты.

В русско-японской войне 1904–05 гг. и русские, и японские войска использовали привязные аэростаты для корректирования артиллерийского огня.

С начала XX века получили распространение более совершенные змейковые аэростаты, созданные немцем А. Парзевалем в 1893 году. Такого типа аэростаты, имея сравнительно обтекаемую форму, вертикальный стабилизатор и боковые паруса, были устойчивы в воздухе и допускали наблюдение при скорости ветра до 60 км/ч.

Змейковые аэростаты — аппараты, использующие не только подъемную силу легкого газа, но и возникающую аэродинамическую силу при обтекании аэростата ветром, аналогичную подъемной силе, действующей на крыло самолета.

Также весьма эффективны были и привязные змейковые аэростаты для разведки поля боя и корректирования артиллерийской стрельбы. Только Россия, Франция и Германия в период Первой мировой войны имели на фронтах около 550 таких аэростатов наблюдения объемом 820–1050 м³, поднимаемых на высоту 600–2000 м. К концу войны в Великобритании, Франции и Италии змейковые аэростаты объемом 100–270 м³ стали подниматься как заграждения против самолетов на высоту 2–4 км.

Советские воздухоплаватели активно участвовали в годы Гражданской войны в боях под Царицыном, Камышином и др. Новым в боевом использовании привязных аэростатов был подъем их для разведки и корректирования артиллерийского огня с судов речных флотилий (на Волге и Днепре), а также с бронепоездов.

Впервые советский аэростат был поднят 16 марта 1919 года с бронепоезда «Черноморец», действовавшего на Южном фронте. 2-й воздухоплавательный отряд во взаимодействии с бронепоездом «Воля» за 2 недели ожесточенных боев произвел 75 подъемов аэростатов. Советские военные воздухоплаватели совершили на всех фронтах за годы Гражданской войны около 7 тыс. боевых подъемов, проведя в воздухе более 10 тыс. часов.

27 июля 1920 года в честь 2-го конгресса 3-го Интернационала состоялся полет свободного аэростата. Н. Д. Анощенко, И. И. Олеринский и Л. Э. Куни поднялись на аэростате с Красной площади в Москве, достигли высоты около 5000 м и приземлились у города Богородска.

С 1921 года начались регулярные полеты на аэростатах с учебной и тренировочной целями и одновременно проводились научные наблюдения.

8–9 ноября 1922 года Н. Д. Анощенко, И. И. Мейснер и Н. Г. Стобровский на свободном аэростате совершили полет продолжительностью 22 ч 10 мин на расстояние 1273 км (из Москвы до озера Лиекса в Северной Карелии). Это было рекордное достижение.

12 октября 1924 года Обществом друзей воздушного флота были проведены первые Всесоюзные воздухоплавательные состязания, в которых участвовало 8 аэростатов (пять аэростатов объемом по 640 м³, два — по 1437 м³ и один — 2000 м³). Была достигнута наибольшая высота 2485 м и продолжительность полета 23 ч 10 мин.

В 30-е годы для изучения стратосферы в разных странах совершались полеты на стратостатах.

Стратостаты — это летательные аппараты легче воздуха, предназначенные для полета на высотах более 15 км. Имеют герметичную кабину. Применялись для исследования высотных слоев атмосферы.

27 мая 1931 года бельгийцы А. Пикар и М. Кипфер на стратостате объемом 14 300 м³ пробыли в воздухе 16 ч и поднялись на высоту 15 780 м, а 12 августа 1932 года на том же стратостате Пикар и М. Козине пробыли в воздухе 11 ч 45 мин и поднялись на высоту 16 370 м.

30 сентября 1933 года советские стратонавты Г. А. Прокофьев, К. Д. Годунов и Э. К. Бирнбаум на стратостате (конструкции К. Д. Годунова) «СССР-1» объемом около 25 тыс. м³ достигли высоты 19 тыс. м, пробыв в воздухе 8 ч 20 мин.

30 января 1934 года советские стратонавты П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин на стратостате «ОАХ-1» объемом 24 920 м³ достигли высоты 22 тыс.  м, пробыв в воздухе 7 ч 04 мин.

11 ноября 1935 года американские стратонавты А. Стивенс и О. Андерсон на стратостате «Эксплорер-2» объемом 105 000 м³ поднялись на высоту 22 066 м. Полеты стратостатов и шаров-зондов с автоматическими радиопередатчиками до высоты 40 км значительно расширили применение воздухоплавания для научных исследований.

В СССР воздухоплавание получило распространение также и в спортивных целях — в состязаниях на продолжительность, высоту и дальность полета.

9 марта 1935 года пилот В. А. Романов и профессор И. А. Хвостиков на аэростате с открытой гондолой достигли высоты 9800 м, а 3 сентября 1935 года И. И. Зыков и А. М. Тропин на аэростате объемом 2200 м³ осуществили рекордный полет продолжительностью 91 ч 15 мин из Москвы в Актюбинскую область.

29 сентября — 4 октября 1937 года на советском дирижабле «СССР В-6» объемом 19 тыс. м³ с тремя двигателями мощностью по 177 квт (240 л. с.) был установлен мировой рекорд продолжительности полета — 130 ч 27 мин. На борту дирижабля находились 16 человек экипажа. Командир экипажа И. В. Паньков.

Наибольших успехов среди женщин добилась А. П. Кондратьева, которая 14–15 мая 1939 года на сферическом аэростате «СССР ВР-31» объемом 600 м³ пролетела за 22 ч 44 мин расстояние 481 км.

16 марта 1941 года С. С. Гайгеров и Б. А. Невернов совершили рекордный (по продолжительности и дальности) полет на аэростате из Москвы в Новосибирскую область, пролетев за 69 ч 20 мин 2767 км.

К началу Великой Отечественной войны из 24 официально зарегистрированных мировых рекордов в области воздухоплавания 17 были завоеваны советскими воздухоплавателями. Широкое применение воздухоплавание нашло в годы Великой Отечественной войны 1941–45 гг. Аэростаты наблюдения вели длительную артиллерийскую разведку, корректировали огонь батарей. Большое распространение в системе противовоздушной обороны Москвы, Ленинграда и других городов от налетов немецко-фашистской авиации получили аэростаты заграждения (АЗ).

После окончания Великой Отечественной войны спортивное и научное Воздухоплавание в Советском Союзе продолжает развиваться. 3 июля 1945 года на аэростате «СССР ВР-70» объемом 600 м³ поднялись в воздух С. А. Зиновеев и А. М. Боровиков для научных наблюдений атмосферного электричества.

9 июля 1945 года с аэростата «СССР ВР-63» они провели наблюдение солнечного затмения.

11 ноября 1945 года на субстратостате «ВР-79» объемом 2700 м³ Г. И. Голышев и М. И. Волков поднялись на высоту 11 500 м для изучения физических явлений в верхних слоях атмосферы.

27 апреля 1949 года на аэростате «СССР ВР-79» объемом 2700 м³ П. П. Полосухин и А. Ф. Крикун поднялись на высоту 12 100 м.

25–28 октября 1950 года советские аэронавты С. А. Зиновеев, С. С. Гайгеров и М. М. Кирпичев совершили полет на том же аэростате из Москвы в Казахстан, пролетев по прямой около 3200 км за 84 ч 24 мин. Полет происходил на высоте более 5 тыс. м.

50-е годы ознаменовались большим скачком в изучении физики атмосферы и, в частности, закономерностей движения воздушных масс. Были открыты так называемые струйные течения в атмосфере. Возникла возможность создания карт струйных течений над всем земным шаром и прогнозирования трассы полета аэростата с момента его старта на несколько суток предстоящего полета. Одновременно с расширением знаний по физике атмосферы произошли и существенные изменения в воздухоплавательной технике. Химическая промышленность выпустила новые пластические материалы для изготовления оболочек аэростатов (полиэтилен, полиэтилентерефталат и др.). Эти материалы прозрачны, прочны, морозостойки, очень легки (1 м² такой пленки весит 30–50 г) и мало нагреваются лучами Солнца.

На аэростате, выполненном из таких материалов, можно достичь высоты около 40 км и продолжительности полета более 15 суток. Достижения радиотехники, электроники, автоматики, точного приборостроения и др. позволили создать надежно летающие и выполняющие сложную исследовательскую программу беспилотные свободные аэростаты, называемые автоматическими аэростатами. Ими пользуются для изучения воздушных струйных течений, для географических и медико-биологических исследований в нижних слоях стратосферы, как стартовыми площадками для запуска метеорологических ракет, подъема телескопов и т. д.

Интересно, что…

• Дискуссия между сторонниками аппаратов легче и тяжелее воздуха на протяжении XIX века была очень бурной. Желающие могут познакомиться с этой дискуссией по художественным произведениям, например Жюля Верна.
• Во Вторую мировую войну Япония, используя уже открытые в то время струйные течения, пыталась атаковать территорию США с помощью шаров-зондов.
• Исследования верхних слоев атмосферы с помощью стратостатов позволили определить параметры космических систем жизнеобеспечения.

Далее: Аэростаты (они же воздушные шары, они же монгольфьеры). Теоретические основы полета аппаратов легче воздуха

Физики создали из металла сверхупругую «губку» легче воздуха

«Воздушный» металл Шедлера и его коллег изготовляется в три этапа. Сначала ученые подготовили брусок из фоточувствительного полимерного материала, который испаряется при облучении ультрафиолетовым светом, и наложили на каждую его сторону специальный трафарет, пропускающий свет только в определенных точках поверхности. При этом размер отверстий можно свободно менять, выпуская губки с диаметром волокна от нескольких нанометров до одного сантиметра.

После облучения брусок представлял собой набор из множества соединенных друг с другом правильных восьмигранников — октаэдров. На следующем шаге ученые покрыли эти выемки сплавом никеля и фосфора химическим способом. Такое покрытие превращает отверстия в полимерной заготовке в частокол из полых металлических трубочек, толщину которых можно легко изменять, увеличивая или уменьшая продолжительность никелирования.

Затем исследователи покрыли брусок специальным растворителем, извлекли готовую «губку» и изучили ее механические и физические свойства. Единичный узел такого материала может выдержать давление в 2 миллиона атмосфер, не испытывая при этом сильной деформации, что всего в два раза меньше, чем у алмаза.

«Губка» Шедлера и его коллег способна полностью восстанавливать свою форму даже в случае, если сжать ее по одной из осей на 50%. После такой операции устойчивость к давлению падает примерно на 10%, но в последующие циклы сжатия-разжатия показатель уже практически не меняется.

Подобное поведение характерно для полимерных пен и материалов из углеродных нанотрубок, но не для металлических пористых материалов. Ученые объясняют необычное поведение металлических «губок» тем, что восьмиугольная трехмерная конструкция равномерно распределяет нагрузку по всей площади материала. Это позволяет обойти самый главный недостаток фосфор-никелевого сплава — его хрупкость.

Исследователи создали несколько других «моделей» губок и обнаружили, что устойчивость к давлению повышается вместе с ростом плотности материала. С другой стороны, увеличение толщины трубочек до очень больших значений привело к появлению другого типа «губки», чьи механические свойства больше напоминали металл, чем сверхлегкий материал. В частности, такая конструкция не восстанавливала свою форму после сжатия.

Авторы статьи полагают, что их изобретение можно будет использовать не только на практике, в качестве заменителя существующих сверхлегких материалов, но и для дальнейшего изучения поведения металлов в разных структурных конфигурациях.

Ученые создали металл легче воздуха

27.06.2019

В США после 10 лет разработок, учёным удалось создать материал, который поможет усовершенствовать рентгеновские установки для термоядерного синтеза.

Впечатляющую работу проделали специалисты из Ливерморской национальной лаборатории под руководством Тобиаса Шедлера, которые почти 10 лет пытались усовершенствовать металл, чтобы добиться минимальной плотности. Теперь металлическую проволоку толщиной менее нанометра может унести на спине даже комар.

Credit: Joshua DeOtte

Материал, имеющий упорядоченую структуру, создан с конкретной целью: металлическая губка с плотностью равной или чуть меньше, чем у воздуха, необходима для работы лазерных установок, которые участвуют в инерционном термоядерном синтезе.

Чтобы создать невесомый металл учёным потребовалось разместить нанопроволоку в специальном каркасе. Каркас залили составом из глицерина, смешанного с водой и подвергли заморозке. После полного затвердения, каркас удалили, а металл разморозили в ацетоне. На последней стадии ацетон растворили в жидком углекислом газе. В результате получился воздух и готовая металлическая «губка».

У нового материала несколько задач: помимо заданных размеров и плотности, сопоставимой с плотностью воздуха, металл должен быть воспроизводимым, даже если в процессе эксперимента требования к его характеристикам будут изменены. Кроме того, металл способен восстанавливать первоначальную форму даже при очень сильном воздействии.

Специалисты наделили металл всеми необходимыми свойствами, создав образцы из меди и серебра. На первых пусках установки в Национальном комплексе зажигания (NIF) серебро показало лучшие результаты. Золотая нить пока находится на стадии разработки. Инженеры предполагают улучшить с её помощью работу установок.

До этого проблемой производства трехмерных проводников из графена занимались учёные из Университета Райса. Им удалось приблизиться к теоретическому лимиту графита, создав конденсатор из пенных блоков.

Источник: Making metal with the lightness of air

Что легче воздух или азот

Газы легче воздуха

Ответ:

Количество газов, которые легче воздуха, невелико. Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам  известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль.  

Пример:

Этанол, химическая формула C2H5OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O, отсюда M = 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46 г/моль;

Метан, химическая формула Ch5, содержит 1 C и 4 H, отсюда M = 1*12 + 4*1 = 16 г/моль;

Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн. % O2 (M = 2*16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N2 (M = 2*14 = 28 г/моль), составляет 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 г/моль.  

Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха. Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха: 

 

* На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C). 

Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: h4O, молярный вес — 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках. 

Что касается размещения газоанализаторов на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для  метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры. 

Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!

Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

ВКОНТАКТЕ      ссылка на группу

INSTAGRAMM   ссылка на страницу

Какие газы легче воздуха? — FAQ | Урал-Тест в Перми

Количество газов, которые легче воздуха, невелико. Способ определения того, какие газы легче или тяжелее воздуха, заключается в сравнении их молекулярного веса (который вы можете найти в списке обнаруживаемых газов). Вы даже можете вычислить молекулярный вес M вещества, если вам известна химическая формула, установив H = 1, C = 12, N = 14, и O = 16 г/моль. Этанол, химическая формула C2H5OH, содержит 2 C, 6 H, и 1 O,  отсюда M = 2∗12 + 6∗1 + 1∗16 =46 г/моль. Метан, химическая формула Ch5, содержит 1 C и 4 H,  отсюда M = 1∗12 + 4∗1 = 16 г/моль. Молекулярный вес воздуха, состоящего из 20,9 объемн. % O2 (M = 2∗16 = 32 г/моль) и 79,1 объемн. % N2 (M = 2∗14 = 28 г/моль), составляет 0,209∗32 + 0,791∗28 = 28,836 г/моль. Вывод: любое вещество с молекулярным весом менее 28,836 г/моль легче воздуха. Удивительно, что существует лишь 12 газов легче воздуха:

ГАЗ	ФОРМУЛА	МОЛ.ВЕС	ОТН.ВЕС (Воздух=1)	ТОЧКА КИПЕНИЯ	ГОРЮЧЕСТЬ
Водород	Н2	2	0,069	— 252. 8 °C	Да
Гелий	He	4	0,139	— 268.9 °C	Нет
Метан	СН4	16	0,560	— 161.5 °C	Да
Аммиак	Nh5	17	0,589	— 33.4 °C	Да
Фтористый водород	HF	20	0,694	19.5 °C	Нет
Неон	Ne	20	0,694	— 246.1 °C	Нет
Ацетилен	С2Н2	26	0,902	— 84.0 °C	Да
Диборан	В2Н6	27	0,936	— 92.5 °C	Да
Синильная кислота	HCN	27	0,936	25.7 °C *)	Да
Угарный газ	СО	28	0,971	— 191.6 °C	Да
Азот	N2	28	0,971	— 195.8 °C	Нет
Этилен(Этен)	С2Н4	28	0,971	— 103. 8 °C	Да

*) На самом деле синильная кислота в большей степени жидкость, нежели газ, давление ее паров составляет 817 мбар при 20 °C (по определению, газы имеют точку кипения ниже 20°C). Кстати: пары еще одного, крайне важного негорючего вещества легче воздуха: h4O, молярный вес — 18 г/моль. Вывод: сухой воздух тяжелее влажного, который поднимается и конденсируется наверху в облаках. Что касается размещения сенсоров на горючие газы, то это необходимо учитывать лишь для метана, водорода и аммиака. Эти газы поднимаются вверх до потолка, где и следует устанавливать сенсоры. Помните, что любые горючие пары тяжелее воздуха!

Азот

Азот бесцветный и нетоксичный, без запаха и вкуса. Азот существует в природе как невоспламеняющийся газ при нормальных температурах и давлении. Этот газ (азот) несколько легче воздуха, поэтому его концентрация с высотой повышается. При охлаждении до точки кипения азот превращается в бесцветную жидкость, которая при определенных давлении и температуре становится твердым бесцветным кристаллическим веществом. Азот слаборастворим в воде и большинстве других жидкостей, является плохим проводником электричества и тепла.

Большинство использований азота объясняется его инертными свойствами. Однако при высоких давлениях и температурах азот реагирует с некоторыми активными металлами, например с литием и магнием, образуя нитриды, а также с некоторыми газами, такими как кислород и водород.

Основные факты об азоте: история открытия и основные свойства

Азот (N2) – одно из самых распространённых веществ на Земле. Из него на 75% состоит атмосфера нашей планеты, тогда как доля кислорода в ней составляет всего 22%.

Как ни странно, учёные долгое время не знали о существовании этого газа. Лишь в 1772 году английский химик Дэниэл Резерфорд описал его как «испорченный воздух», неспособный поддерживать горение, не вступающий в реакцию со щелочами и непригодный для дыхания. Само слово «азот» (от греческого – «безжизненный») предложил 15 лет спустя Антуан Лавуазье.

При нормальных условиях это газ, не имеющий цвета, запаха и вкуса, тяжелее воздуха и практически инертный. При температуре -195,8 °C он переходит в жидкое состояние; при -209,9 °C – кристаллизуется, напоминая снег.

Области применения азота

В настоящее время, азот нашел широкое применение во всех сферах человеческой деятельности.

Так, нефтегазовая промышленность использует его с целью регуляции уровня и давления в нефтяных скважинах, вытеснения кислорода из ёмкостей для хранения природного газа, продувки и тестирования трубопроводов. Химическая промышленность нуждается в нём для получения удобрений и синтеза аммиака, металлургия – для ряда технологических процессов. Благодаря тому, что азот вытесняет кислород, но не поддерживает горение, его применяют в пожаротушении. В пищевой промышленности упаковка продуктов в азотной атмосфере заменяет использование консервантов, препятствует окислению жиров и развитию микроорганизмов. Кроме того, это вещество используется в фармацевтике для получения различных препаратов и в лабораторной диагностике – для проведения ряда анализов.

Жидкий азот способен за считанные секунды заморозить всё, что угодно, без образования кристалликов льда. Поэтому медики применяют его в криотерапии для удаления отмерших клеток, а также в криосохранении сперматозоидов, яйцеклеток и образцов тканей.

Интересно, что:

• Мгновенное мороженое, приготовленное при помощи жидкого азота, изобрёл в 1998 году биолог Курт Джонс, дурачась с друзьями на кухне. Впоследствии он основал компанию по производству этого десерта, который пользуется спросом у американских сладкоежек.
• Мировая промышленность получает из земной атмосферы 1 млн тонн этого газа в год.
• Рука человека, погружённая в стакан с жидким азотом на 1-2 секунды, останется невредимой благодаря «перчатке» из пузырьков газа, который образуется при закипании жидкости в местах контакта с кожей.

АЗОТ ИЛИ ВОЗДУХ В ШИНАХ. РАЗВЕНЧИВАЕМ МИФЫ — Ford Mondeo, 2.3 л., 2008 года на DRIVE2

Что лучше – бесплатный воздух или же «волшебный» азот в покрышках? Мнений очень много. Те, кто закачивал в шины азот вместо воздуха, рекомендуют также делать своим знакомым и друзьям. Многие слышали, что в болидах «Формулы 1» используются именно азот для накачивания шин. Да что там «Формула 1»! В покрышках самолетов, в большегрузах и суперкарах – тоже азот. Мнения разделились.

Какие же преимущества азота перед кислородом в покрышках, есть ли вообще разница, или это банальное выкачивание денег? «Продавцы воздуха» называют такие плюсы:— стабильное давление в покрышках, вследствие чего уменьшается износ;— плавный ход автомобиля;— хорошее сцепление с дорогой;— в случае прокола покрышки скорость утечки меньше;— не зависимо от температуры в покрышке постоянное давление;

— хорошая экономия топлива.

На первый взгляд за небольшие средства сколько сразу полезных и важных свойств! Современные автовладельцы любят всякие экзотические вещи, вроде чудо-присыпок, спойлеров на дворники, которые якобы улучшают аэродинамику и т.д. Так же они ухватились и за это «новаторство» с азотом в покрышках.

Если вспомнить физику из школьного курса, то понятно, что «воздух» состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% углекислого газа и других газов. А рекламируемая шиномонтажниками смесь состоит из 95% азота и 5% кислорода.

А теперь можно проанализировать все распространенные «мифы об азоте».

Миф 1. Стабильное давление в шине. Так как коэффициент теплового расширения азота ниже, чем воздуха, то и воздействие окружающей температуры на шину практически не влияет на давление внутри нее. Азот не расширяется вообще, в отличие от воздуха. Поэтому именно азот идеален для накачивания в покрышки.

Однако любой человек, хоть немного знающий физику, понимает, что заявление о независимости от температуры давления газа в каком-либо замкнутом пространстве вступает в противоречие с законами Гей-Люссака (для любых газов коэффициент объемного расширения один и тот же) и Шарля (отношение давления к температуре – есть величина постоянная). Можно сделать вывод: все заявления о том, что азот будет себя вести иначе, чем кислород, при повышении или понижении температуры – самые настоящие выдумки, которые рассчитаны на необразованного человека. Конечно, небольшая разница в коэффициенте объемного расширения все-таки есть, но она составляет всего 0,0001. Соответственно изменение давления в покрышках будет около 0,00025 атм. Это существенное изменение? Безусловно, нет. Для тех, кто не верит науке, можно посоветовать самостоятельно провести небольшой эксперимент: одну шину накачать азотом, а другую воздухом и попеременно погружать то в кипяток, то в ледяную воду. Вряд ли давление будет стабильным.

Миф 2. Шина, накачанная азотом, не сдувается никогда. Молекулы азота очень большие, гораздо больше, чем у кислорода, и они чрезвычайно медленно проходят через микропоры в резине.

Опять обращаемся к физике. Размер молекулы азота составляет 0,364 нм, а молекулы кислорода – 0,346 нм. Эта разница не ощутима ни одним манометром. Старая шина, имеющая трещины, будет сдуваться в любом случае, чем бы ни была накачана. А качественная – в состоянии поддерживать давление годами, стравливая его разве что через вентиль или стык обода и покрышки.

Возможно весь секрет в том, что «крупные» молекулы азота как бы забивают микропоры шины и не пропускают наружу молекулы других газов? Хотя в той смеси, которую рекламируют продавцы, азота больше всего на 16-17%, чем в обычном воздухе.

Миф 3. Возможность взрыва покрышки минимальна. Поскольку азот – инертный газ и не поддерживает горение. При больших скоростях шина не нагревается, поскольку в ней нет горючего кислорода.

Итак, попробуем разобраться во всем этом. Если посмотреть на таблицу Менделеева, то сразу видно, что инертные газы находятся в 8 группе, а азот относится к 5 группе. Это одно. Самое главное другое – шина лопается, а не взрывается, звук, который слышен при этом – это скачок давления от ударной волны.

Нормальная покрышка для легкового автомобиля способна выдержать давление до 9 атм. Чтобы шина лопнула, ее нужно нагреть до температуры не менее 1000° С. При такой температуре расплавится даже стальной диск.

Миф 4. Экономия расхода топлива. Колесо, накачанное азотом, легче по весу, чем колесо, накачанное воздухом. Соответственно нагрузка на подвеску меньше и расход топлива снижается.

На первый взгляд – все логично. Но давайте посчитаем, какая же разница в массе колес, накачанных азотом и воздухом. 1 кубический метр воздуха содержит 78% азота – это 1,29 кг, а чистого азота – 1,25 кг. Для примера возьмем распространенное колесо с покрышкой 165/70R13 и посчитаем массу газа в нем. Объем такой покрышки примерно 20 литров, избыточное давление составит 2 кгс/см2, т.е. легко посчитать, что в такой шине приблизительно 60 литров газа. Значит, содержание азота в данной шине составит 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Вот и вся разница! Нужны просто ювелирные весы, чтобы уловить такую разницу в весе. Естественно, ни о какой разнице в весе и экономии топлива не может идти и речь.

Миф 5. Замедленное старение шины по причине отсутствия в азоте пыли, влаги и масла. Это подтверждают испытания, проводимые Continental, Bridgestone, Michelin.

Если задуматься, то воздействие окружающей среды (различные реагенты, находящиеся на дорожном покрытии, ультрафиолетовое излучение, битум и т. д.) на шину гораздо более масштабное, чем воздействие внутреннего наполнителя. К тому же для особо щепетильных автовладельцев не проблема закачать в покрышку чистый воздух, для этого достаточно приобрести компрессор с осушителем и фильтром.

Неужели заказав в шину азот, можно сохранить каркас шин от окисления, как обещают «продавцы воздуха»? В это трудно поверить, поскольку он хорошо спрятан в толще резины и не может контактировать с воздухом, к тому же проволочки каркаса покрыты латунью и нелегко поддаются окислению.

Миф 6. Улучшение сцепления покрышек с дорожным покрытием. Азот более стабилен в сравнении с воздухом (который способен поддаваться окружающей среде).

Этот миф вообще трудно как-то прокомментировать. Нечего обсуждать, с какой стороны ни посмотри. На сцепление покрышек с дорожным покрытием влияет все, что угодно (состояние самой дороги, конструкция шины, качество резины, из которой сделана шина, распределение напряжения в пятне контакта), но только не газ, который закачан в эту шину.

Зато хитрые продавцы иногда умышленно недокачивают шины азотом и предупреждают клиента, чтобы он ни в коем случае не подкачивал шины воздухом, ну и не проверял давление.

Так что азот в покрышках, вместо обычного воздуха – это никакое не новаторство, а скорее дань моде, которая обычно не советуется с наукой. Зато небольшие деньги, которые отданы «продавцам воздуха» за азот вполне могут быть компенсированы впечатлением, произведенным на друзей при произнесении фразы: «А в моем автомобиле – азотные покрышки, как у Шумахера!».

Цена вопроса: 0 ₽ Пробег: 93800 км

Page 2

Что лучше – бесплатный воздух или же «волшебный» азот в покрышках? Мнений очень много. Те, кто закачивал в шины азот вместо воздуха, рекомендуют также делать своим знакомым и друзьям. Многие слышали, что в болидах «Формулы 1» используются именно азот для накачивания шин. Да что там «Формула 1»! В покрышках самолетов, в большегрузах и суперкарах – тоже азот. Мнения разделились.

Какие же преимущества азота перед кислородом в покрышках, есть ли вообще разница, или это банальное выкачивание денег? «Продавцы воздуха» называют такие плюсы:— стабильное давление в покрышках, вследствие чего уменьшается износ;— плавный ход автомобиля;— хорошее сцепление с дорогой;— в случае прокола покрышки скорость утечки меньше;— не зависимо от температуры в покрышке постоянное давление;

— хорошая экономия топлива.

На первый взгляд за небольшие средства сколько сразу полезных и важных свойств! Современные автовладельцы любят всякие экзотические вещи, вроде чудо-присыпок, спойлеров на дворники, которые якобы улучшают аэродинамику и т.д. Так же они ухватились и за это «новаторство» с азотом в покрышках.

Если вспомнить физику из школьного курса, то понятно, что «воздух» состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% углекислого газа и других газов. А рекламируемая шиномонтажниками смесь состоит из 95% азота и 5% кислорода.

А теперь можно проанализировать все распространенные «мифы об азоте».

Миф 1. Стабильное давление в шине. Так как коэффициент теплового расширения азота ниже, чем воздуха, то и воздействие окружающей температуры на шину практически не влияет на давление внутри нее. Азот не расширяется вообще, в отличие от воздуха. Поэтому именно азот идеален для накачивания в покрышки.

Однако любой человек, хоть немного знающий физику, понимает, что заявление о независимости от температуры давления газа в каком-либо замкнутом пространстве вступает в противоречие с законами Гей-Люссака (для любых газов коэффициент объемного расширения один и тот же) и Шарля (отношение давления к температуре – есть величина постоянная). Можно сделать вывод: все заявления о том, что азот будет себя вести иначе, чем кислород, при повышении или понижении температуры – самые настоящие выдумки, которые рассчитаны на необразованного человека. Конечно, небольшая разница в коэффициенте объемного расширения все-таки есть, но она составляет всего 0,0001. Соответственно изменение давления в покрышках будет около 0,00025 атм. Это существенное изменение? Безусловно, нет. Для тех, кто не верит науке, можно посоветовать самостоятельно провести небольшой эксперимент: одну шину накачать азотом, а другую воздухом и попеременно погружать то в кипяток, то в ледяную воду. Вряд ли давление будет стабильным.

Миф 2. Шина, накачанная азотом, не сдувается никогда. Молекулы азота очень большие, гораздо больше, чем у кислорода, и они чрезвычайно медленно проходят через микропоры в резине.

Опять обращаемся к физике. Размер молекулы азота составляет 0,364 нм, а молекулы кислорода – 0,346 нм. Эта разница не ощутима ни одним манометром. Старая шина, имеющая трещины, будет сдуваться в любом случае, чем бы ни была накачана. А качественная – в состоянии поддерживать давление годами, стравливая его разве что через вентиль или стык обода и покрышки.

Возможно весь секрет в том, что «крупные» молекулы азота как бы забивают микропоры шины и не пропускают наружу молекулы других газов? Хотя в той смеси, которую рекламируют продавцы, азота больше всего на 16-17%, чем в обычном воздухе.

Миф 3. Возможность взрыва покрышки минимальна. Поскольку азот – инертный газ и не поддерживает горение. При больших скоростях шина не нагревается, поскольку в ней нет горючего кислорода.

Итак, попробуем разобраться во всем этом. Если посмотреть на таблицу Менделеева, то сразу видно, что инертные газы находятся в 8 группе, а азот относится к 5 группе. Это одно. Самое главное другое – шина лопается, а не взрывается, звук, который слышен при этом – это скачок давления от ударной волны.

Нормальная покрышка для легкового автомобиля способна выдержать давление до 9 атм. Чтобы шина лопнула, ее нужно нагреть до температуры не менее 1000° С. При такой температуре расплавится даже стальной диск.

Миф 4. Экономия расхода топлива. Колесо, накачанное азотом, легче по весу, чем колесо, накачанное воздухом. Соответственно нагрузка на подвеску меньше и расход топлива снижается.

На первый взгляд – все логично. Но давайте посчитаем, какая же разница в массе колес, накачанных азотом и воздухом. 1 кубический метр воздуха содержит 78% азота – это 1,29 кг, а чистого азота – 1,25 кг. Для примера возьмем распространенное колесо с покрышкой 165/70R13 и посчитаем массу газа в нем. Объем такой покрышки примерно 20 литров, избыточное давление составит 2 кгс/см2, т.е. легко посчитать, что в такой шине приблизительно 60 литров газа. Значит, содержание азота в данной шине составит 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Вот и вся разница! Нужны просто ювелирные весы, чтобы уловить такую разницу в весе. Естественно, ни о какой разнице в весе и экономии топлива не может идти и речь.

Миф 5. Замедленное старение шины по причине отсутствия в азоте пыли, влаги и масла. Это подтверждают испытания, проводимые Continental, Bridgestone, Michelin.

Если задуматься, то воздействие окружающей среды (различные реагенты, находящиеся на дорожном покрытии, ультрафиолетовое излучение, битум и т.д.) на шину гораздо более масштабное, чем воздействие внутреннего наполнителя. К тому же для особо щепетильных автовладельцев не проблема закачать в покрышку чистый воздух, для этого достаточно приобрести компрессор с осушителем и фильтром.

Неужели заказав в шину азот, можно сохранить каркас шин от окисления, как обещают «продавцы воздуха»? В это трудно поверить, поскольку он хорошо спрятан в толще резины и не может контактировать с воздухом, к тому же проволочки каркаса покрыты латунью и нелегко поддаются окислению.

Миф 6. Улучшение сцепления покрышек с дорожным покрытием. Азот более стабилен в сравнении с воздухом (который способен поддаваться окружающей среде).

Этот миф вообще трудно как-то прокомментировать. Нечего обсуждать, с какой стороны ни посмотри. На сцепление покрышек с дорожным покрытием влияет все, что угодно (состояние самой дороги, конструкция шины, качество резины, из которой сделана шина, распределение напряжения в пятне контакта), но только не газ, который закачан в эту шину.

Зато хитрые продавцы иногда умышленно недокачивают шины азотом и предупреждают клиента, чтобы он ни в коем случае не подкачивал шины воздухом, ну и не проверял давление.

Так что азот в покрышках, вместо обычного воздуха – это никакое не новаторство, а скорее дань моде, которая обычно не советуется с наукой. Зато небольшие деньги, которые отданы «продавцам воздуха» за азот вполне могут быть компенсированы впечатлением, произведенным на друзей при произнесении фразы: «А в моем автомобиле – азотные покрышки, как у Шумахера!».

Цена вопроса: 0 ₽ Пробег: 93800 км

Что лучше азот или воздух? — Nissan Primera, 2.0 л., 2002 года на DRIVE2

Читал в инете разные мнения, что лучше азот или воздух? Личное мнение, что все таки есть разница, с азотом реже проверяю давление шин (перепад температур) и если чуть спустило колесо то 99% прокол или травит диск, поэтому всегда заправлю колёса азотом.

станция

Вот одна из статей:Остановимся поподробнее на том, какие преимущества дает азот, закачанный в шины.Азот — это синоним безопасности для шин и лиц, его использующих.

Основными составляющими воздуха являются азот 78% и кислород 21%. Молекулы азота N2 – имеют больший размер, чем молекулы кислорода O2. В целом, воздух внутри шины состоит из кислорода, азота и пара, но утечку давления образуют O2 и пар, потому что эти молекулы намного быстрее проходят через стенки шин. Ещё один из негативных моментов использования сжатого воздуха это окислительные свойства кислорода и водяного пара. Проходя через камеру, кислород окисляет корд, бортовое кольцо, диск. Это влияет на прочность шины, а соответственно и на безопасность вождения.

фото

В наполненной сжатым воздухом шине утечка будет составлять 0,08 атм./месяц. Кислород проходит сквозь стенки шины на 30-40% быстрее, чем азот и утечка будет продолжаться, пока частичное давление газов не уравняется. Таким образом, если кислород в шине не будет превышать 5% для легковых шин и 2,5% для грузовых, то соотношение частичного давления газов внутри и снаружи шины будет сбалансировано, и утечки, происходить не будет. Такой эффект достигается путём закачки в шину азота.Таким образом, преимущества использования азота для накачки шин состоят в следующем.Во-первых, предотвращение старения шины и коррозии диска, т.к. отсутствует влага, масло, пыль – частицы, которые снижают долговечность колеса.Во-вторых, снижение вероятности взрыва шины. Отсутствие нагрева шины на больших скоростях и при «подклинивании» тормозной системы, т.к. нет кислорода, который является элементом расширения (особенно это важно для грузовых авто).В-третьих, повышение стабильности давления в шине. Известно, что давление в шине рекомендуется проверять с периодичностью раз в две недели. Использование азота увеличивает эту периодичность в три раза.В четвертых, улучшение сцепления с дорогой. По сравнению с воздухом (который обычно подвергается сильному влиянию изменений температуры и давления) азот в чистом виде обладает повышенными демпфирующими свойствами, то есть колесо работает как дополнительный амортизатор.Помимо этого, важно подробнее остановиться на тех преимуществах, которые даст вам заправка шин азотом по сравнению с заправкой воздухом. Преимущества заправки шин азотом по сравнению с заправкой воздухом:— Повышение плавности и мягкости прохождения неровностей дорожного покрытия— Улучшение амортизации колес и снижение нагрузки на подвеску автомобиля— Улучшение управляемости автомобилем— Улучшение устойчивости при прохождении поворотов, перестроениях и съездах на обочину— Улучшение сцепления с дорожным покрытием и уменьшение тормозного пути— Уменьшение пробуксовки колес при экстренном старте— Уменьшение шума и вибрации от контакта шины с дорожным покрытием— Значительное уменьшение колебания давления в шинах не зависимо от скорости движения автомобиля, нагрузки и температуры окружающей среды— Повышение работоспособности колес при повышенных нагрузках и температурах— Уменьшение износа шин и обеспечение его равномерности— Уменьшение вероятности повреждения диска при попадании в яму, наезде на бордюр и др.

— Исключение процессов окисления металлокорда шины и материала диска

для Formula 1 шины накачивают азотом.

Все это способствует не только улучшению работы шин, но и обеспечивает Вашу безопасность на любых дорогах.



Легче воздуха — Журнальный зал

Рафаэль Шустерович
 

Родился под Москвой в 1954 году. Окончил Саратовский государственный университет, в настоящее время живет в городе Ришон-ле-Цион (Израиль). Публикации в журналах “Волга”, “Крещатик”, “Иерусалимский журнал”, “Зарубежные записки”, “Интерпоэзия” и др. Финалист Гумилевского конкурса “Заблудившийся трамвай” (2007).

 
 
 
ЛЕГЧЕ ВОЗДУХА

 
вальзеры

год на год наверху похож

снег уходит приходит снег

снова молотят овес и рожь

у ледяных истоков рек

хлеб приходит уходит хлеб

время в дорогу искать невест

каждый обычай слегка нелеп

неотделимый от этих мест

сгрудились к сердцу дома впритык

что ни дом то в полено клин

взятый в горы забыт язык

обитателями долин

для суеты не найти причин

жил ты кротом и уйдешь кротом

то ли зря принесло с равнин

то ли отложится на потом

ветка малины во сне дрожит

зверю тоже нужен ночлег

жизнь приходит уходит жизнь

снег уходит приходит снег

09. 2007

 
дачные

В тридевятом трамвае, на дальнем дачном кольце,

Прибывая, выходишь, не изменяясь в лице.

Здесь орешник, малина, уже отошла, лопухи.

До низов здесь доходит, чего не хотели верхи.

В тридевятом трамвае слегка поддавший Давид

Все в глаза норовит, норовит поставить на вид,

Говорит, пострел, ну как же ты постарел.

А тот и половины проехать еще не успел.

В тридевятом трамвае, в тринадесятом кругу,

Не приведи обнаружить, что кругом остался в долгу.

Шестизначные сальдо не подводить бы, но

Тут сирень из сада на лету залетала в окно.

В тридевятом трамвае по воле вагоновожатой

Прозвенят бубенцами доверенные салажата,

Всё слоняется Лир, ни черта не меняется мир,

В боевую бойницу выдается еще пломбир.

Приближаясь к причалу, на повороте звенит трамвай,

Остановка по требованию, не забывай.

Дверь гармошкой. Разве – помедлить немножко.

Полведерка яблок. Марья Федоровна, открывай.

08.2009

 
лимб

Мысок ступни над солнечным циферблатом

подрагивает – секундная стрелка;

тень шпажника вторит мгновенным тратам,

метелка дрока кивает мелко.

Механизм, заведенный волнам и скалам,

полям горчичным, пескам на пляже,

отмеренный выверенным лекалом –

присмотром занят, но дремлет на страже,

приостановлен на послеполдня.

Едва очнуться, подсуетиться –

пойдешь, размеренно разоряемый, по миру,

а вечный лимб остается светиться,

ракушкой украшенный, узкой ножкой

покачиваемый на полминуты

то вправо, то влево. Под этой ношей

к чему ты оглядываешься, к чему ты.

03.2009

 
приглашение на жизнь

Крестьянин выкуривал ос, поджег полуостров,

Огонь подступает к мраморам пороховым.

Он и рад бы загасить спичку, поднесенную к хворосту,

Но и сам уже не уйдет живым.

В мире воображаемых раскаяний можно начать всё заново,

Уготовляясь к высшей участи, к про-довольствию жизни

На вершине города. Или, напротив – за городом

Направляя привычный трактор рукою жилистой.

Упаси судьба выкуривать ос из гнезд,

От того, чтобы очнуться в толпе – в переулке, на площади,

Или когда ты слово неосторожное произнес,

Умолчал бы – проще бы.

Спичка времени, поднесенная к пространству хвороста,

Трепещи, дерзай, едкий серный запах вытравливай.

Вниз двенадцать уровней, до спиралек вакуумного волоса.

Мы играем по правилам. Кто-нибудь, зачитайте правила.

09.2009

 
al fresco

Ангел, ангел, все ангелы заняты делом,

Кто лилею несет, кто венец, кто меч,

Кто поддерживает кривостоящее дерево,

Кто помогает удобнее лечь.

Лютни, арфы, лиры, трещотки, трубы

В сопровождение важных торжеств.

Надувают щеки, трогают струны –

Отточенный величавый жест.

Только ты, отколовшись от высокой стаи,

Потеряв опору на небесах,

День за днем, год за годом неизменно простаиваешь

С золотинкой, запутавшейся в волосах.

Неприкаянный ангел, научившийся ждать

В уголке облетающей фрески,

Днесь снедь свеж дождь даждь, –

Шепчешь на ухо проходящей Франческе,

Прошелестевшей – неужели вчера,

Обмахнувшей лоб по привычке.

Там, где ночь черна, где дожди, ветра –

Материалы первичны.

Подвозите мрамор и травертин,

Обжигайте кирпич, рубите песчаник.

Неизбежность симметрии не тяготит?

Стрелоподобие не удручает?

Но пока ты помнишь: среди войны

Горстка жителей, от полуголода наглых,

Обороняет кусочек стены,

Где еще проступаешь, ангел.

09.2009

 
легче воздуха

дирижабль

снижается над державой

многоэтажной

это важно

дирижабль снижается

надо высаживаться

дирижабль снижается

моложавый

над державой

карманы охлопать

закопаться по локоть

пробочник

рецептурный справочник

платежные средства

плавсредства

удостоверение безупречности соседства

справка о выплате ипотеки

наконец-то

подмените мне веки

запевает жаворонок над державой

он приветствует дирижабль

аппарат снижается

приближается

приключение продолжается

10.2009

 
accounting

Пьеро делла Франческа,

совсем ослепший в старости, давал

уроки геометрии Луке

(о чем не сообщил Геннадий Алексеев,

а лишь об ангелах и шуме их одежд)

Пачоли. Позже – названный Лука,

прилежный ученик и компилятор,

нам описал венецианский метод

ведения коммерческих расчетов,

складского дела, и т.д., завет

оставив: честный счетовод не может

сомкнуть глаза, пока в амбарной книге

до мелкой лепты не сведен баланс –

и так возник бухгалтерский учёт.

Я думаю, в фанерном чемодане

из Невеля в холодный Арзамас

(где в 41-ом, в декабре, умрет

пейсатый дед мой, Залман) он приехал –

затрепанный бухгалтерский учебник,

и дальше, дальше – в нижневолжский город,

куда стремился беженцев поток.

На этажерке в нашей комнатушке,

где жили двое малых, трое взрослых,

обосновался этот пухлый том.

Я, грамоте узнав, его читал –

но, пятилетний, ничего не понял:

колонки, дебит-кредит, сальдо-бульдо –

всё путалось. Ах, то ли дело Гоголь

иль Пушкин, или, скажем, “Нил Кручинин”,

который будет пострашнее “Вия”,

когда дойдет до козней тёмных сил.

Кручинина я утащил к себе,

под старый клавикорд, сестре служивший

к занятью музыкой. Там, в “нижнем этаже”,

мой кабинет, и ДОТ, и мастерская,

и там хранились все головоломки –

решённые и ждущие решенья.

Теперь я знаю: за плечом Пачоли

стояли Леонардо, Гвидобальдо,

и даже сам отшельник из Ассизи,

видать, его с небес благословил

на тяжкий труд. И преуспел Лука.

Недавно я на жанровую сцену

набрел в пинакотеке Сансеполькро:

почти слепой, Пьеро делла Франческа

все тайны геометрии диктует

Луке Пачоли и еще кому-то

из молодых (по кисти – не шедевр).

О, этот миг, когда слепой художник…

О, этот миг, когда бухгалтер сводит

двойную бухгалтерию свою.

02.2010

 
ночное видение

Приборы ночного видения отмечают

движение лис и ланей на вражеской территории

конструктор достоин с бантами и мечами

и незабываемого места в истории

ультрафиолетовая звезда мордовника

болтается наградой инфракрасной дымке

за биение сердечного дольника

в незарастающем стыке

контрабандист перемещается с грузом гашиша

не наблюдаемый пограничной стражей

(выше шепчет лонгфелло выше выше выше)

чистота его помыслов несомненна по сравнению с длящейся кражей

права на мимолетное существование

по обе стороны рубежа

веки смыкаются дрожа

контрабандист придерживает дыхание

и проскальзывает в этот мир

стражника будит командир

шелестом в наушник

гляди

я на минуту в нужник

надвигается ослепительно-серый рассвет

09. 2010

 
новый Санторини

– Передача мыслей на расстояние с помощью слов

натыкается на препятствие непонимания. Проще

дело обстоит с природой: она хотя бы

слышит,

пусть не запоминая…–

Но тут

его перебил водопад, протолкнув, наконец,

застрявшую в глотке глыбу гранита и сбросив её

по кулуару. Плоская глыба,

прокатившись потерянным колесом, легла внизу

посередине потока – новым

островом Санторини. Здесь, по прошествии, может быть, века,

ты и устроилась – на животе, касаясь рукой

ледяной прозрачной струи, следя

за небольшими камнями – они

неторопливо перемещались по дну. Иногда

мелькала илистая форель. А мы

на берегу собирали малину среди осыпных громадин, разгадывая загадки

местной флоры

и слушая посвист сурков.

Через несколько лет, вдвоем,

мы посетили то же ущелье. Малина ещё не поспела,

но земляника цвела.

Тайный замысел мой – лечь

на камень, которым я пренебрёг

в прошлый раз, и коснуться рукой ледяной струи –

не воплотился: и с этой задачей

справился горный поток

одной из вёсен.

10.2010

Россия может стать крупнейшим игроком на рынке гелия — Российская газета

У обычного человека гелий ассоциируется с разноцветными шариками, которые используются во время праздничных мероприятий. Однако гелий нужен не только для развлечения, но и для создания высокотехнологичной продукции. Можно сказать, что современный мир вступил в эпоху гелия.

Гелий используется для производства около 80% деталей мобильных телефонов, полупроводников, жидкокристаллических экранов, оптических волокон, а также в атомной энергетике и космических программах. Он входит в состав дыхательных смесей для глубоководных исследований. Жидкий гелий применяется в медицине (магнитно-резонансная томография), для накопления и консервации электроэнергии, а также для производства сверхпроводящих кабелей и быстродействующей вычислительной и измерительной техники. Гелиевые технологии применяются при создании поездов на «магнитной подушке», которые поднимаются над рельсами примерно на 10 см и развивают скорость до 600 км/час. Такие поезда есть в Японии и Китае.

В настоящее время доля России в мировом производстве гелия составляет около 3%. Однако через 20 лет данный показатель может увеличиться до 50%, но для этого нужна грамотная государственная политика. Традиционно мировым лидером по производству гелия являются США. Однако американские месторождения, содержащие гелий, постепенно истощаются, и добыча здесь неуклонно снижается. Пока американцы выходят из положения за счет откачки гелия из хранилища Клиффсайд, но в 2017-2020 годах оно опустеет. При этом потребление гелия в мире неуклонно растет. На рынке гелия не отразился даже экономический кризис 2008-2009 годов. Ожидается, что к 2030 году мировое потребление гелия превысит 300 млн куб. м (в 2009 году — 170 млн куб. м).

В Восточной Сибири расположены месторождения с высоким содержанием гелия: Чаяндинское, Ковыктинское, Собинское и др. Благодаря им Россия к 2030 году сможет обеспечивать половину мирового производства гелия. Однако если сразу выбросить на рынок весь добытый гелий, то это неминуемо приведет к существенному падению цен, что автоматически сделает производство гелия нерентабельным.

Для того чтобы не обрушить цены на гелий, необходимо создать в восточных регионах страны хранилища этого продукта. Здесь России целесообразно обратить внимание на американский опыт. В 1960-1970-е годы гелия в США добывалось гораздо больше, чем могла потребить промышленность всего мира, поэтому американское правительство приняло решение покупать его у производителей и резервировать на будущее. В результате в Клиффсайде удалось накопить около 950 млн куб. м гелия. В 1990-е годы потребление гелия стало превышать его производство, поэтому правительство стало распродавать резервы, причем без убытка для себя. Правительство РФ могло бы пойти по тому же пути и стать владельцем крупнейшего в мире стратегического запаса гелия.

Конкурентами России на этом рынке будут Катар и Алжир, которые также обладают большими запасами гелия (хотя и меньшими, чем в России) и производят его на заводах по сжижению природного газа. Однако Россия находится ближе всех к самому быстрорастущему рынку потребителей гелия — странам Азиатско-Тихоокеанского региона. Здесь потребление гелия увеличивается на 4-5% в год, в отличие от 2-3% в Европе. Причем в Китае наблюдается рост на 15-20% ежегодно. Поэтому российский гелий будет самым конкурентоспособным на этом рынке. Американцы и европейцы также вряд ли согласятся зависеть исключительно от поставок из неспокойного Ближнего Востока и станут импортировать российский гелий.

легче воздуха

Некоторые газы обладают плавучестью в воздухе, потому что их плотность меньше плотности воздуха (около 1,2 кг / м. ³ , 1,2 г / л). Газы легче воздуха используются для наполнения аппаратов, называемых аэростатами, которые включают в себя свободные воздушные шары, пришвартованные воздушные шары и дирижабль, чтобы сделать весь самолет в среднем легче воздуха. (К самолетам тяжелее воздуха относятся самолеты, планеры и вертолеты.)

Рекомендуемые дополнительные знания

Горячий воздух

Плотность газа можно уменьшить, повысив его температуру, не изменяя давление (закон Чарльза).

Нагретый воздух широко используется в качестве подъемного газа в воздушных шарах. (Газ в воздушном шаре — это не только нагретый воздух, но и продукты сгорания от горелки воздушного шара.)

Высота воздушного шара контролируется регулируемой подъемной силой. Чтобы увеличить подъемную силу, применяется больше тепла. Для медленного уменьшения подъемной силы дайте горячему воздуху остыть. Для быстрого уменьшения подъемной силы выпускается горячий воздух. В отличие от воздушных шаров, использующих газы с низкой молекулярной массой (см. Ниже), воздушные шары требуют постоянного сжигания топлива, чтобы оставаться в воздухе.

Низкомолекулярные газы

Поскольку любой заданный объем любого газа при заданной температуре и давлении содержит одинаковое количество молекул (закон Авогадро), любой газ с более низкой молекулярной массой, чем у воздуха, будет легче воздуха (при той же температуре и давлении).

Герметичный воздушный шар расширяется при подъеме, потому что давление воздуха уменьшается с увеличением высоты. Поскольку плавучесть зависит от массы вытесненного газа (принцип Архимеда) и поскольку воздух менее плотен на больших высотах, воздушным шарам, поднимающимся на большую высоту (например, метеозондам), необходимо позволить расширяться при подъеме, чтобы поддерживать тот же вес.Метеорологические шары сделаны с прочными эластичными «конвертами», чтобы они не лопались при расширении.

Определить, какие газы легче воздуха, относительно просто. Эти газы должны иметь молекулярную массу менее 28,97 (средняя молекулярная масса воздуха) и существовать в виде газа при атмосферных температурах и атмосферном давлении.

Предполагая, что на молекулу газа приходится один атом, самым тяжелым атомом, который может соответствовать этим критериям, является кремний с атомной массой 28.1. Однако кремний не превращается в газ, пока не достигнет очень высокой температуры. То же самое касается металлов алюминия, магния, натрия, бериллия и лития и их гидридов. Углерод и бор имеют высокие температуры кипения, но метан и боран (гидриды углерода и бора) легче воздуха.

Ниже приводится список всех стабильных материалов с молекулярной массой ниже 28,8 и температурой кипения ниже 100 ° C. Хотя изотопы здесь не рассматриваются, следует помнить, что при замене водорода дейтерием (или даже тритием) большая относительная разница масс может изменить некоторые свойства этого конкретного газа (например, скорость реакции).Следовательно, ND ₃ можно рассматривать как крайний газ, отличный от NH ₃ .

Соединение	Формула	Масса	Комментарии
Азот	N 2	28	Основная составляющая воздуха (~ 78%)
Окись углерода	CO	28	Токсичный, легковоспламеняющийся
Этилен	C 2 H 4	28	Воспламеняющееся, реактивное
Диборан	B 2 H 6	27.6	Самовоспламеняющийся на воздухе
Цианистый водород	HCN	27	Очень токсичный, легковоспламеняющийся и водорастворимый
ацетилен	C 2 H 2	26	Чрезвычайно легковоспламеняющийся, химически активный и нестабильный при сжатии
Неон	Ne	20,2	благородный газ
фтороводород	ВЧ	20	Очень токсичный, очень коррозионный и водорастворимый
Вода	H 2 O	18	Жидкость при комнатной температуре
Аммиак	NH 3	17	Несколько токсичен, легковоспламеняем и растворим в воде
метан	СН 4	16	Легковоспламеняющийся
гелий	Он	4	Благородный газ, дорогой, очень маленький размер делает его склонным к утечкам, необходимо часто пополнять
Водород	H 2	2	Очень легковоспламеняющийся, относительно недорогой побочный нефтепродукт, склонный к утечкам

HAHAMICE

Аббревиатура HAHAMICE использовалась, чтобы помочь спасателям запоминать газы, которые легче воздуха.Это означало:

H — Водород

A — Аммиак

H — гелий

A — Ацетилен

M — метан

I — Светящиеся газы (старый термин для природного газа)

C — Окись углерода

E — Этилен

В этом аббревиатуре пропущены несколько газов, а позже он был изменен на 4H MEDIC ANNA:

H — Водород

H — гелий

H — цианистый водород

H — фтороводород

M — метан

E — Этилен

D — Диборан

I — Светящиеся газы

C — Окись углерода

A — Ацетилен

N — Неон

N — Азот

A — Аммиак

Как можно заметить, в аббревиатуры не включены все газы легче воздуха.

Многие из этих газов не подходят для использования в воздушных шарах. В следующих случаях плохая подъемная сила сочетается с нежелательными свойствами: оксид углерода, цианистый водород, фтористый водород, диборан, этилен и ацетилен. Азот имеет незначительную подъемную силу. Неон безвреден и обеспечивает небольшую подъемную силу; однако он стоит примерно столько же, сколько гелий, другой благородный газ с гораздо большей подъемной силой. Четыре оставшихся газа (аммиак, метан, гелий и водород) использовались в качестве баллонных газов.

Аммиак иногда использовался для наполнения метеозондов.Из-за его относительно высокой точки кипения (по сравнению с гелием и водородом) аммиак потенциально может быть охлажден и сжижен на борту дирижабля для уменьшения подъемной силы и добавления балласта (и возвращен в газ для увеличения подъемной силы и уменьшения балласта).

Метан (главный компонент природного газа) иногда используется в качестве подъемного газа, когда водород и гелий недоступны. Его преимущество заключается в том, что он не просачивается через стенки шара так же быстро, как мелкомолекулярный водород и гелий. (Большинство легких воздушных шаров сделаны из алюминизированного пластика, который ограничивает такую ​​утечку; водород и гелий быстро просачиваются через латексные шары.)

Водород и гелий

Водород и гелий — наиболее часто используемые лифтовые газы. Хотя гелий вдвое тяжелее (двухатомного) водорода, они оба настолько легче воздуха, что эта разница несущественна. (Оба обеспечивают подъемную силу около 1 килограмма на кубический метр газа при комнатной температуре и давлении на уровне моря.) Гелий является предпочтительным, поскольку он негорючий.

Относительная подъемная сила водорода и гелия может быть рассчитана с использованием теории плавучести следующим образом:

Плотность на уровне моря и 0 ° C для воздуха и каждого из газов составляет:

• Воздух (ρ _воздух ) = 1.292 грамма на литр (г / л).
• Водород (ρ _h3 ) = 0,08988 г / л
• Гелий (ρ _He ) = 0,1786 г / л

Таким образом, гелий почти вдвое плотнее водорода. Однако плавучесть зависит от разницы плотностей (ρ _газа ) — (ρ _{воздуха} ), а не от их соотношений. Таким образом, разница в плавучести составляет около 8%, как видно из уравнения плавучести:

• Плавучая масса (или эффективная масса) = масса × (1 — ρ _воздух / ρ _газ )
• Следовательно, плавучесть для одного литра водорода в воздухе равна:
  • 0.08988 граммов * (1 — (1,292 / 0,08988)) = -1,202 грамма
• И плавучесть для одного литра гелия в воздухе как:
  • 0,1786 грамма * (1 — (1,292 / 0,1786)) = -1,113 грамма

Отрицательные знаки указывают на то, что эти газы имеют тенденцию подниматься в воздухе.

Таким образом, дополнительная плавучесть водорода по сравнению с гелием составляет:

• 1,202 / 1,113 = 1,080, или приблизительно 8,0%

Многие страны запретили использование водорода в качестве подъемного газа для пилотируемых транспортных средств.Катастрофа в Гинденбурге часто приводится в качестве примера рисков, связанных с водородом. Высокая стоимость гелия (по сравнению с водородом) побудила исследователей заново изучить вопросы безопасности использования водорода в качестве подъемного газа: при наличии хороших инженерных решений и надлежащей практики обращения риски могут быть значительно снижены. Было высказано предположение, что политика может разрешить водород для грузовых дирижаблей (как беспилотных, так и пилотируемых только пилотами) и потребовать гелия для пассажирских дирижаблей.

Водяной пар

Хотя чистая вода не является газом при комнатной температуре и давлении на уровне моря, вода в паровой фазе легко смешивается с сухим воздухом, как и любые два газа, до тех пор, пока парциальное давление водяного пара не достигнет давления насыщенного водяного пара при текущем токе. температура.Такой влажный воздух легче сухого воздуха при той же температуре, потому что молекулярная масса воды ниже, чем средняя молекулярная масса сухого воздуха. Большинство воздушных шаров сжигают пропан (или какой-либо другой углеводород) для получения тепла; продукты сгорания имеют среднюю молекулярную массу 29,1; «легкий» водяной пар более или менее компенсирует «тяжелый» углекислый газ. Чистый водяной пар (пар) можно использовать для подъема воздушных шаров; однако вопрос конденсации нужно как-то решать. Один из способов — просто выдержать конденсацию — это предполагает довольно большой воздушный шар.В качестве альтернативы воздушный шар может обеспечивать изоляцию (например, иметь структуру с двойными стенками), или водяной пар (если он чистый) может поддерживаться, по крайней мере, на уровне точки кипения воды на высоте использования (100 градусов C на уровне моря; меньше выше) нагревательным устройством. [Есть интригующие возможности использования смеси воздуха и водяного пара при температуре, достаточно высокой для того, чтобы водный компонент оставался в виде пара.] В настоящее время ведутся два исследовательских проекта по созданию наполненных паром воздушных шаров (см. Внешние ссылки ниже). довольно разные подходы; им обоим удалось на практике продемонстрировать использование пара в качестве лифтового газа.

Воздушный шар

Впервые предложенный итальянским монахом Франческо де Лана в 1670 году, вакуумный аэростат стал окончательным выражением подъемной силы смещения. Часто обсуждаемая тема голубого неба, основной принцип остался прежним: контейнер, достаточно прочный, чтобы сохранить вакуум, который вытесняет воздух, достаточный для подъема контейнера и дополнительного груза. Однако, чтобы избежать раздавливания атмосферным давлением, потребуются материалы, намного более сильные, чем любые доступные в настоящее время (см. Унобтаниум).

См. Также

• Аэростат
• Дирижабль
• Воздушный шар (самолет)
• Плавучесть
• Воздушный шар

Насколько тяжел ваш воздух?

Ключевые концепции
Физика
Химия
Плотность
Газ

Введение
Если вы когда-либо случайно отпускали воздушный шар, наполненный гелием, на открытом воздухе, значит, вы знаете, что некоторые газы менее плотны, чем другие.В случае вашего гелиевого шара он, скорее всего, уплыл, прежде чем вы смогли его поймать, потому что гелий намного легче (или менее плотен), чем воздух в нашей среде. Мы не часто думаем о газах, имеющих плотность, но они есть! В этом упражнении вы исследуете различные плотности некоторых обычных бытовых газов, включая воздух, который вы выдыхаете!

Фон
Все материалы, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, от зубной пасты до наших обеденных тарелок, состоят из атомов разных типов.Атомы — это мельчайшие единицы вещества, сохраняющие свойства своего химического элемента. Тип и расположение этих разных атомов объясняют различные характеристики всех твердых тел, жидкостей и газов в нашей среде.

Эти характеристики включают такие свойства, как плотность, масса и объем. Плотность объекта — это соотношение между его массой (весом) и его объемом (занимаемым пространством). Масса атомов объекта, их размер и расположение определяют его плотность.Если мы знаем массу и объем объекта, мы можем вычислить плотность, используя уравнение: плотность = масса / объем

.

Из этого уравнения мы также можем заметить, что если два объекта имеют одинаковый объем, но один весит больше, чем другой, то эти два объекта имеют разную плотность. Если у вас есть штамп из пластика, а другой штамп такого же размера из свинца, то штамп из свинца будет казаться тяжелее. Поскольку два кубика имеют одинаковый размер, мы знаем, что грифель плотнее пластика.

Различия в плотности связаны с размером атомов, а также с тем, насколько плотно они упакованы вместе. Атомы, входящие в состав металла, обычно тяжелее, чем у пластика, и более плотно упакованы друг с другом. В этом упражнении вы будете наблюдать плотность различных газов и то, как различия в плотности влияют на поведение объекта.

Материалы

• Yardstick
• Два шара
• Четыре столовые ложки пищевой соды
• Секундомер или таймер
• Одна чашка белого уксуса
• Чистая пластиковая бутылка объемом 16 унций для воды или газированной воды
• Маленькая пластиковая воронка (Если нет, используйте фольгу или пергаментную бумагу, чтобы сделать временную воронку.)
• Партнер в помощь
• Раковина
• Карандаш или ручка
• Лист бумаги

Препарат

• Создайте на листе бумаги таблицу из трех столбцов и трех строк.
• Обозначьте левый столбец: «Воздушный шар». Напишите: «Воздушный шар A» в среднем поле и «Воздушный шар B» в нижнем поле. Обозначьте средний столбец: «3-футовое падение»; Обозначьте правый столбец: «6-футовое падение».

Процедура

• Осторожно налейте уксус в бутылку с водой.
• Осторожно налейте пищевую соду в один из воздушных шаров с помощью воронки. Не завязывайте его закрытым. Держите его осторожно, чтобы не пролилась сода.
• Прикрепите наполненный пищевой содой баллон к верхней части бутылки с водой. Не допускайте попадания пищевой соды в бутылку. Для этого возьмитесь за горлышко воздушного шара и встряхните пищевую соду до дна. Держите его так, пока вы аккуратно прикрываете верхнюю часть бутылки горлышком воздушного шара, не позволяя содержимому шарика упасть в бутылку.
• Убедитесь, что горловина баллона максимально полностью и надежно закрывает верхнюю часть бутылки.
• Поместите бутылку в раковину. Обратите внимание на размер воздушного шара и внешний вид уксуса в бутылке.
• Осторожно наклоните баллон вертикально, чтобы сода разлилась в бутылку. Что происходит, когда пищевая сода контактирует с уксусом в бутылке? Меняется ли жидкость в бутылке? Что происходит с воздушным шаром? Как вы думаете, что заставляет воздушный шар менять форму?
• Когда реакция замедлится, вы можете осторожно встряхнуть бутылку и постучать по баллону, чтобы убедиться, что пищевая сода не застряла в баллоне или на стенках бутылки.
• Когда реакция завершится, попросите вашего партнера помочь вам вынуть баллон из баллона, не позволяя газу выйти из баллона. Пока воздушный шар все еще прикреплен, попросите вашего партнера плотно сжать закрытый воздушный шар чуть выше того места, где его горлышко соприкасается с бутылкой. Держа воздушный шар закрытым, вы можете осторожно вынуть его из бутылки. (Не удивляйтесь, если при извлечении баллона из баллона выйдет струя газа!)
• Завяжите воздушный шарик. Это «Воздушный шар А.”
• Возьмите второй воздушный шар, надуйте его до того же размера, что и воздушный шар A, и свяжите его. Этот второй воздушный шар называется «Воздушный шар Б.».
• Попросите вашего партнера держать мерку вертикально, упираясь концом в пол. Они также должны держать ваш секундомер или таймер.
• Встаньте рядом с партнером и держите воздушный шар A наверху мерила так, чтобы он находился ровно в трех футах от пола.
• Бросьте воздушный шарик и одновременно попросите вашего напарника запустить таймер.
• Обратите внимание, сколько времени требуется воздушному шару, чтобы упасть на землю. Запишите это время в свою таблицу.
• Повторите шаги падения воздушного шара с воздушным шаром B. Какой воздушный шар опускался на землю дольше?
• Попросите вашего партнера измерить меркой шесть футов от земли. (Будет проще, если вы сделаете это у стены.)
• Повторите шаги падения воздушного шара, сбрасывая каждый шарик с шести футов. Запишите свои результаты в таблицу.
• Дополнительно: Проверьте максимальное расстояние, на которое вы можете бросить каждый воздушный шар. Один бросить легче, чем другой? Как вы думаете, почему?

Наблюдения и результаты
В этом упражнении вы создали углекислый газ (CO2), объединив пищевую соду и уксус. Оба они известны как реагенты — в этой реакции, потому что они претерпевают изменения, принимая участие в реакции. Уксус слабокислый, тогда как пищевая сода является бикарбонатом. Когда они объединяются, протекает двухступенчатая реакция.Первая стадия реакции — это кислотно-основная реакция, а вторая стадия — реакция разложения. По завершении обоих этапов конечными продуктами являются CO2 и вода (h3O). Когда вы добавили пищевую соду в уксус, вы должны были наблюдать пузырьки и пену в бутылке. Это был газ CO2, который производился и выпускался. Однако в результате реакции образовалось слишком много CO2, чтобы его вместила бутылка. В результате углекислый газ улетучился в баллон А, и баллон расширился. После того, как вся пищевая сода смешалась с уксусом, содержимое бутылки превратилось в CO2 и h3O.Когда реагировать было нечего, реакция прекратилась.

Следующим шагом в этом упражнении было измерение скорости падения двух разных воздушных шаров на землю. Как вы знаете, воздушный шар A содержал CO2 из реакции пищевой соды и уксуса. Напротив, воздушный шар B содержал воздух, который вы выдыхали, надувая его. Воздух, который мы выдыхаем, в основном состоит из азота и кислорода и лишь на 4–5 процентов углекислого газа. Следовательно, вы измеряли, падает ли в основном чистый углекислый газ в воздушном шаре A быстрее, чем газообразный азот и кислород в шаре B.

Вы должны были обнаружить, что воздушный шар A падает на землю быстрее, чем воздушный шар B. Вы, вероятно, заметили, что воздушный шар B столкнулся с большим сопротивлением воздуха на пути к полу. Путь воздушного шара B мог быть не прямым, вместо этого воздушный шар мог плавать вокруг, когда он падал. Поскольку оба шара были одинакового размера (или объема), но один упал быстрее другого, наши результаты говорят нам, что газ CO2 в воздушном шаре A более плотный, чем комбинация газов, обнаруженная в воздушном шаре B.

Больше для изучения
Наука: наблюдайте за объектами в свободном падении, от Scientific American
Может ли вода плавать на воде? от Science Buddies
Укладка жидкостей, от Scientific American
Научная деятельность для всех возрастов! от приятелей науки

Эта деятельность предоставлена ​​вам в сотрудничестве с Science Buddies

Научная оценка разрушения озона: 2010

Дополнительные темы: ХФУ тяжелее воздуха

ХФУ и другие озоноразрушающие вещества достигают стратосферы, несмотря на то, что они «тяжелее воздуха».«Например, молекулы CFC-11 (CCl ₃ F) и CFC-12 (CCl ₂ F ₂ ) примерно в 4-5 раз тяжелее средней молекулы воздуха, поскольку воздух состоит в основном из кислород и азот. Выбросы долгоживущих газов накапливаются в нижних слоях атмосферы (тропосфере). Распределение этих газов в тропосфере и стратосфере не зависит от молекулярной массы каждого газа, потому что воздух в этих регионах находится в постоянном движении, так как в результате ветра и конвекции.Непрерывное движение воздуха гарантирует, что новые выбросы долгоживущих газов будут хорошо перемешаны по горизонтали и вертикали по всей тропосфере в течение нескольких месяцев. Именно этот хорошо перемешанный воздух попадает в нижнюю стратосферу в результате восходящего движения воздуха в тропических регионах, принося с собой озоноразрушающие вещества, выбрасываемые из любого места на поверхности Земли.

Атмосферные измерения подтверждают, что озоноразрушающие вещества с длительным временем существования в атмосфере хорошо перемешаны в тропосфере и присутствуют в стратосфере (см. Рисунок Q8-2 в Q8: Какие химически активные галогеновые газы разрушают стратосферный озон?).Количества, обнаруженные в этих регионах, обычно соответствуют оценкам выбросов, сообщаемым отраслями промышленности и правительствами. Измерения также показывают, что газы, которые «легче воздуха», такие как водород (H ₂ ) и метан (CH ₄ ), также хорошо перемешиваются в тропосфере, как и ожидалось, а не только в верхних слоях атмосферы. . Благородные газы от очень легкого гелия до очень тяжелого ксенона, которые все имеют очень долгое время жизни в атмосфере, также равномерно распределены по тропосфере и стратосфере.Только на высотах значительно выше тропосферы и стратосферы (более 85 км (53 миль)), где присутствует гораздо меньше воздуха, влияние ветра и конвекции уменьшается до такой степени, что тяжелые газы начинают отделяться от более легких газов в результате сила тяжести.

Что делает пропан тяжелее воздуха?

При использовании топлива, такого как пропан, для питания приборов в вашем доме, неплохо иметь представление о свойствах и поведении выбранного вами источника энергии.

Хотя многие люди думают, что газ пропан «легче» воздуха и будет рассеиваться в атмосфере, пропан на самом деле представляет собой плотное топливо, которое на 50 процентов тяжелее атмосферного воздуха на уровне моря.

Почему так важно знать ответ на вопрос: «Пропан тяжелее воздуха?» Потому что ответ поможет вам понять, чего ожидать и как реагировать в маловероятном случае утечки пропана в системе подачи пропана в ваш дом или офис.

Плотность пропана и ее значение

Пропан существует в двух формах: жидкой и газовой.Пропан в вашем баллоне хранится под давлением, чтобы поддерживать его точку кипения ниже -45 ℉, когда он принимает жидкую форму, которая требует меньшего объема во время хранения. По мере того, как сжиженный пропан (СНГ) попадает в линии подачи вашего оборудования, давление падает, и пропан начинает «выкипать» в виде газа. Это то, что питает и питает вашу бытовую технику и системы отопления.

Вопрос о плотности пропана имеет значение при рассмотрении того, какие меры предосторожности могут потребоваться, если вы когда-либо подозреваете утечку в резервуаре для хранения, в ваших линиях подачи или при возникновении проблемы с устройством.

Поскольку пропан тяжелее воздуха, газ оседает до минимально возможного уровня. На открытом воздухе это обычно не вызывает беспокойства, поскольку газ обычно быстро растворяется в атмосфере и рассеивается ветром и другими факторами окружающей среды. В более холодную погоду пар дольше удерживается вместе, в то время как в более теплых условиях газ быстро испаряется.

В помещении, однако, просочившийся пропан будет оседать в подвалах и подвалах. Как и в случае с любым другим источником топлива, если газ пропан накапливается в этих областях и вступает в прямой контакт с пламенем или другим источником горения, он может воспламениться и вызвать повреждение.Всегда помните о запахе «тухлого яйца» в низинных местах. Хотя пропан от природы не имеет запаха, переработчики добавляют неприятный запах в качестве меры безопасности и предупреждения пользователей о любой утечке газа. Кроме того, хотя традиционные детекторы угарного газа не обнаруживают утечки газа, существует ряд продуктов, которые постоянно «обнюхивают» и обнаруживают даже малейшие утечки и немедленно предупреждают пользователей.

Как обнаружить утечку пропана

Если вы подозреваете, что у вас дома или на работе произошла утечка пропана, соблюдайте следующие правила техники безопасности:

1. Погасите все пламя и искры в области.
2. Уберите всех из этого района.
3. Отключите подачу газа на баллоне с пропаном.
4. Сообщите об утечке поставщику пропана.
5. Не входите в рабочую зону, пока поставщик не проверит всю систему.

По всей цепочке поставок — от производителя, поставщика и производителя бытовой техники — пропановая промышленность разработала и улучшила механизмы безопасности, предназначенные для ограничения риска для пользователей.Хотя пропан всегда был безопасным и надежным источником энергии, всегда полезно знать как можно больше о свойствах вашего источника топлива, а также о мерах предосторожности, которые следует соблюдать в случае возникновения проблемы.

Свяжитесь с Ferrellgas для получения пропана

Понимание того, как ведет себя пропан, и соблюдение соответствующих мер безопасности обеспечат вам долгие годы безопасного и безотказного использования ваших приборов и систем. Обязательно свяжитесь с одним из наших экспертов по пропану в местном офисе Ferrellgas, если у вас возникнут какие-либо вопросы.

Самолет — Самолет легче воздуха — Воздушный шар, дирижабль, дирижабль и цеппелин

Первый настоящий успех, достигнутый людьми при разработке самолетов, связан с использованием концепции плавучести. Плавучесть относится к тому факту, что объект имеет тенденцию подниматься, если он помещен в среду, плотность которой больше, чем его собственная. Пробка плавает в воде , например, потому что пробка менее плотная, чем вода.Плавучие самолеты стали возможны, когда ученые обнаружили, что некоторые газы — особенно , водород, и гелий — менее плотны, чем воздух. Нагретый воздух также менее плотен, чем более холодный воздух. Таким образом, контейнер, наполненный одним из этих газов, сам поднимется в воздух.

Воздушные шары были первым самолетом, в котором использовался этот принцип. Отцами воздухоплавания иногда называют братьев Монгольфье, Жозефа и Жака. В 1782 году братья сконструировали большой воздушный шар , который они наполнили горячим воздухом, производимым обычным костром под воздушным шаром.Воздушный шар поднялся в воздух более чем на милю. Год спустя Монгольфье запустили второй воздушный шар, на этот раз с кадкой, в которой находились утка, петух и овца. Затем, всего два месяца спустя, они построили еще один воздушный шар, на этот раз достаточно большой, чтобы унести человека в атмосферу.

Транспортировка воздушного шара страдает одним серьезным недостатком: воздушный шар летит туда, куда его несут ветры, и пассажиры почти не могут контролировать направление или скорость своего путешествия. Для превращения аэростата в пригодный для использования летательный аппарат необходимы дополнения: двигатель, приводящий в движение воздушный шар в любом заданном направлении, и руль направления, с помощью которого можно управлять воздушным шаром.Измененная форма воздушного шара с этими функциями известна как дирижабль.

Отцом современного дирижабля обычно считается граф Фердинанд фон Цеппелин. Дирижабль Zeppelin состоял из жесткого каркаса из алюминия , поддерживающего тканевое покрытие и заполненного газообразным водородом. 2 июля 1900 года дирижабль «Цеппелин» совершил первый полет; его первое рабочее судно было 420 футов (125 м) в длину и 40 футов (12 м) в диаметре. Он был способен поднимать 27000 фунтов (12000 кг) и двигаться со скоростью, сравнимой с доступными в то время самолетами.На пике популярности дирижабли в стиле цеппелинов могли перевозить до 72 пассажиров в сложной гондоле, в которой также находились столовая, бар, холл и пешеходные дорожки.

Конец коммерческих поездок на дирижаблях пришелся на 1930-е годы в результате двух событий. Одним из них было продолжающееся улучшение возможностей путешествий тяжелее воздуха, что сделало гораздо более медленный дирижабль устаревшим. Другим событием стал драматический взрыв и разрушение дирижабля Hindenburg , когда он пытался пришвартоваться в Лейкхерсте, штат Нью-Джерси, 6 мая 1937 года.Вездесущая опасность воспламенения и возгорания легковоспламеняющегося водородного газа, используемого для надувания дирижаблей, наконец-то осозналась в Лейкхерсте. Хотя более поздние дирижабли были разработаны для полетов с негорючим гелием, они так и не вернули себе популярность в период до Лейкхерста. Сегодня дирижабли широко используются в рекламных целях. «Дирижабль Goodyear» и его кузены теперь стали привычными объектами на спортивных мероприятиях под открытым небом по всем Соединенным Штатам.

Концепции легче воздуха — GRIN

Содержание

1.Введение

2. Воздушные шары

3. Летательные аппараты легче воздуха
3.1. Жесткие дирижабли
3.2 Полужесткие дирижабли
3.3 Нежесткие дирижабли

4. Воздушные корабли

5. Aeroscraft

6. Новые разработки

7. Плюсы и минусы

8. Резюме

9. Источники

1. Введение

Размышляя о концепции легче воздуха, многие люди имеют в виду увлекательные фотографии больших дирижаблей Zeppelin и катастрофы в Гинденбурге 1937 года.

На первый взгляд, использование плавучести кажется устаревшим подходом к полету человека, не связанным с серьезными техническими проблемами. Но даже сегодня существует небольшой парк технически относительно простых и небольших дирижаблей, работающих по всему миру — в основном для целей рекламы и коммерческих развлекательных полетов. Самая известная и самая старая концепция легкого воздуха — традиционный воздушный шар, доступный для пассажирских поездок и развлечений. С другой стороны, растущий глобальный интерес и довольно амбициозная деятельность по разработке крупных высокотехнологичных дирижаблей для конкретных многообещающих приложений (например,г. подъем грузов) можно наблюдать в сфере LTA-судов.

Но что такое летательный аппарат легче воздуха? Самолет — это все, что летает. Летательный аппарат легче воздуха — это любое средство передвижения, которое летает, потому что оно легче воздуха, например воздушные шары, дирижабли и аэростаты ¹ . Что делает его легче воздуха, так это то, что он использует подъемный газ (например, гелий, водород, горячий воздух), чтобы быть легче окружающего воздуха и, таким образом, использует плавучесть. Любой газ или газовая смесь, имеющая более низкую плотность, чем воздух, «легче воздуха» и, следовательно, пригодна в качестве подъемного газа.При стандартных условиях (0 ° C, 1 бар) воздух имеет плотность 1,275 кг / м ³ . Чтобы увидеть разницу в подъемной мощности, есть практическое правило: 1 м ³ водорода поднимает 1,1 кг, 1 м ³ гелия поднимает 1 кг, а 1 м3 горячего воздуха поднимает только 300 граммов. ²

2. Воздушные шары

Воздушные шары — это старейшая успешная летная техника для перевозки людей, берущая свое начало с изобретения братьев Монгольфье во Франции в 1783 году. Первый полет с людьми был совершен 21 ноября 1783 года в Париже и оставался в воздухе на огромную сумму. всего 20 минут. ³

Воздушный шар состоит из трех частей: корзины, горелки и оболочки. Последний — это огромный мешок, способный вместить горячий воздух. Снизу подвешена (плетеная) корзина, также называемая гондолой или капсулой, которая несет источник тепла, способный создавать достаточный температурный градиент между воздухом внутри оболочки и окружающей воздушной массой, чтобы обеспечить достаточную подъемную силу, чтобы удерживать воздушный шар и его пассажиры наверху. Воздух, нагретый примерно до 70 ° C, имеет более низкую плотность, чем атмосферный воздух.Его плотность составляет примерно 1,02 кг / м ³ и, следовательно, значительно выше, чем у водорода или гелия, что приводит к меньшей подъемной силе. Когда воздушный шар получает подъемную силу от горячего воздуха, который вдувается в корпус воздушного шара и заставляет его лететь. Затем он следует за направлением ветра (горизонтальное движение) и обычно имеет механизм для управления вертикальным движением. Большой недостаток заключается в том, что к воздуху необходимо постоянно добавлять тепло, поскольку в противном случае он охлаждается и, следовательно, теряет подъемную силу по мере увеличения плотности при охлаждении.

В отличие от газовых баллонов, оболочку не нужно запечатывать внизу, поскольку поднимающийся горячий воздух оказывает давление только на верхнюю полусферу баллона, обеспечивая подъемную силу. ⁴ В современных спортивных воздушных шарах оболочка, как правило, сделана из нейлоновой ткани, а горловина воздушного шара, расположенная рядом с пламенем горелки, сделана из огнестойкого материала, такого как Номекс. ⁵

Крупномасштабное техническое применение горячего воздуха для описанных ниже дирижаблей невозможно, поскольку высокие затраты на отопление и малая подъемная сила делают его неэкономичным.

Вот почему воздушные шары в настоящее время используются в основном для коммерческих туристических полетов, отдыха и как достопримечательность для туристов. Корзины для воздушных шаров могут различаться по размеру и вмещать от 3 до 20 пассажиров. ⁶ Из-за огромной оболочки воздушного шара он часто используется как рекламные места, а некоторые из них даже используются для спорта (рекорды): рекорд по самой продолжительности полета на воздушном шаре установил авантюрист Стив Фоссет, который преодолел 20 602 мили (32 963 км) вокруг света за 14 дней, 19 часов и 51 минуту летом 2002 года. ⁷

Составные части воздушного шара:

иллюстрация не видна в этом отрывке

3. Летательные аппараты легче воздуха

В отличие от аэростата, дирижабль — это летательный аппарат с двигателем легче воздуха, который приводится в движение двигателем, включая некоторые средства управления направлением, обычно с помощью рулей направления. Из-за этого преимущества эти дирижабли также называют «дирижаблями», которое происходит от французского слова «diriger», означающего управляемый.

Мы различаем три основных типа дирижаблей: жесткие дирижабли, полужесткие и нежесткие дирижабли, также известные как дирижабли. Все три типа состоят из четырех основных частей: мешка в форме сигары или воздушного шара, наполненного газом легче воздуха, гондолы, подвешенной под воздушным шаром и удерживающей экипаж и пассажиров, а также один или несколько двигателей, приводящих в движение пропеллеры в качестве а также горизонтальный и вертикальный рули направления для управления дирижаблем.

3.1. Жесткие дирижабли

Как следует из названия, жесткие дирижабли жестко сконструированы и сохраняют свою форму благодаря внутренней решетке из металла, поддерживающей мешок с карманами для подъемного газа. ⁸

самых известных жестких дирижабля — это Zeppelins и USS Akron and Macon. Эпоха цеппелинов началась с полета первого Luftschiff Zeppelin D-LZ-1 над немецким Боденским озером в июле 1900 года и закончилась катастрофой D-LZ-129 (The Hindenburg) в мае 1937 года. ⁹ Самым известным из дирижаблей Zeppelin был D-LZ-127, который был впервые спущен на воду в 1928 году и был рассчитан на перевозку 20 пассажиров и экипаж из 40 человек. Этот дирижабль установил множество рекордов, включая самый продолжительный беспосадочный полет. перелет из Германии в Лейкхерст, штат Нью-Джерси, 6200 миль за 111 часов 44 минуты.В августе 1929 года он совершил кругосветное путешествие на 20 500 миль за 12 дней в воздухе. ¹⁰ До аварии в Гинденбурге в 1937 году около 405 000 пассажиров пересекли Атлантический океан на цеппелине. ¹¹ В то время дирижабли, подобные Zeppelin, имели преимущество перед самолетом на межконтинентальных рейсах, но это преимущество исчезло к концу Второй мировой войны. Подобные дирижабли также использовались во время Первой мировой войны, но к середине 1917 года дирижабль уже не мог выжить в боевой ситуации, когда угрозой были самолеты.Во время Второй мировой войны они все еще использовались для полетов противолодочных патрулей над Тихим океаном.

иллюстрация не видна в этом отрывке

Дирижабль D-LZ 127 «Граф Цеппелин» ¹²

[…]

---

¹ Произведено от греческих слов «аэр» и «статос», что означает стоять или оставаться в воздухе.

² http://www.ebaNoon.org/history/history-of-baNooning.html

³ http: // www.peacesoftware.de/einigewerte/luft.html

⁴ http://science.howstuffworks.com/hot-air-balloon1.htm

⁵ http://blog.adventureballoons.co.uk/category/the-balloon-envelope

⁶ http://www.eballoon.org/balloon/commercial-leisure.html

⁷ http://www.stevefossett.com/html/press_archives/balloon_04july02.html

⁸ http://www.eballoon.org/balloon/how-it-works.html

⁹ http: // www.век-of-flight.net/Aviation%20history/up%20to%20WW%201/Dirposeds2.htm

¹⁰ http://www.altfrankfurt.com/Spezial/Zeppelin/GrafZeppelin

¹¹ http://www.nytimes.com/slideshow/2008/07/06/business/0706-BLIMP_5.html

¹² http://www.altfrankfurt.com/Spezial/Zeppelin/GrafZeppelin/pic/GrafZeppelin3.jpg

газов легче и тяжелее воздуха

газов легче и тяжелее воздуха

  Газы легче и тяжелее воздуха  

 Bonnie Anderson Libby School Annex 
 5338 S.Loomis 
 Chicago IL 60609 
 (312) 535-9350 
  Цель : 
 Этот урок был разработан для учащихся 2–4 классов. 
 Учащиеся смогут понять и продемонстрировать, что существуют газы 
, которые легче (менее плотные) и тяжелее (более плотные), чем воздух. 
  Необходимые материалы : 
  Винни-Пух  сборник рассказов, батончики Дженсена, гелиевые шары (уже заполненные), 
 воздушных шаров, уксус, пищевая сода (около 2 ст.для каждого ребенка, завернутые в кусок легкой бумаги (
), пластиковые бутылки для напитков (размером 12–16 унций), маленькие (4 дюйма) 
 фотографий Винни Пуха, отрезки тонкой мононити длиной 12 дюймов 
  Стратегия : 
 Расскажите детям историю «Нас познакомили» из  Винни-Пух . Обсудите, как 
 Pooh поднялся в воздух, и спросите, не хотели бы дети попробовать заставить Pooh 
 Bear летать. Раздайте пустые воздушные шары, мононить и фотографии Пуха. Пусть 
 дети попытаются заставить Пуха летать и спросят, что они наблюдают.Почему Пух 
 не может летать? Спросите совета, как помочь Пуху. 
 Раздайте моноволокно и фотографии Пуха, затем достаньте 
 воздушных шаров, наполненных гелием. Пусть теперь дети попытаются помочь Пуху летать, но постарайтесь контролировать его полет 
, чтобы он не оказался на потолке! Запишите наблюдения детей. 
 Они должны быть в состоянии заключить, что наполненный гелием воздушный шар легче (менее 
 плотностей), чем воздушный шар, и, будучи легче воздуха, воздушный шар, наполненный гелием 
, может всплыть.
 Скажите детям, что они могут сделать еще один газ, чтобы наполнить воздушный шарик. Не говорите им 
, что газ будет тяжелее (плотнее) воздуха. Раздаем 
 пластиковых бутылок, наполненных на 2/3 уксусом, бумажных пакетов по 2 ст. пищевая сода и пустые 
 воздушных шаров. Продемонстрируйте, как наполнять воздушные шары газом - поместите в бутылку бумагу 
, сложенную с пищевой содой, затем наденьте баллон на край бутылки 
. Когда бумага разворачивается и обнажает пищевую соду, воздушный шар 
 наполняется газом.Завяжите воздушный шарик, когда он наполнится. Когда дети 
 сравнивают заполненные ими воздушные шары, они обнаруживают, что их новейший воздушный шар 
 тяжелее по сравнению с обоими другими воздушными шарами. Определите газ, который они создали, как углекислый газ 
. Пусть дети поработают в группах по 3-4 человека со стержнями Дженсена и сравнят 
 своих воздушных шаров. Запишите их наблюдения. Они обнаружат, что воздушные шары, наполненные диоксидом углерода 
, намного тяжелее, чем воздушные шары. Дети 
 должны иметь возможность сделать вывод, что углекислый газ тяжелее (плотнее), чем воздух.
  Оценка успеваемости : 
 Все дети должны уметь сказать, что не все газы имеют одинаковый вес, 
 что некоторые газы легче (менее плотные), а некоторые тяжелее (более плотные).