Qu'est-ce qui est le plus léger : l'oxygène ou le dioxyde de carbone ? En quoi l’oxygène est-il différent de l’air ? Monoxyde de carbone : plus léger ou plus lourd que l'air Quels gaz atmosphériques sont plus légers que l'air

Azote Incolore et non toxique, inodore et insipide. L'azote existe dans la nature sous forme de gaz ininflammable à des températures et pressions normales. Ce gaz (azote) est un peu plus léger que l’air, sa concentration augmente donc avec l’altitude. Lorsqu'il est refroidi jusqu'à son point d'ébullition, l'azote se transforme en un liquide incolore qui, à certaines pressions et températures, devient un solide cristallin incolore. L'azote est légèrement soluble dans l'eau et dans la plupart des autres liquides et est un mauvais conducteur d'électricité et de chaleur.

La plupart des utilisations de l’azote sont dues à ses propriétés inertes. Cependant, à des pressions et des températures élevées azote Réagit avec certains métaux actifs, comme le lithium et le magnésium, pour former des nitrures, ainsi qu'avec certains gaz, comme l'oxygène et l'hydrogène.

Faits de base sur l'azote : historique de la découverte et propriétés de base

Azote (N2)- l'une des substances les plus courantes sur Terre. Il représente 75 % de l'atmosphère de notre planète, alors que la part d'oxygène qu'elle contient n'est que de 22 %.

Curieusement, les scientifiques ignoraient depuis longtemps l’existence de ce gaz. Ce n’est qu’en 1772 que le chimiste anglais Daniel Rutherford le décrit comme un « air vicié », incapable d’entretenir la combustion, insensible aux alcalis et impropre à la respiration. Le mot lui-même " azote"(du grec - "sans vie") a été proposé 15 ans plus tard par Antoine Lavoisier.

Dans des conditions normales, c’est un gaz incolore, inodore et insipide, plus lourd que l’air et pratiquement inerte. À une température de -195,8 °C, il passe à l’état liquide ; à -209,9 °C - cristallise, ressemblant à de la neige.

Applications d'azote

Actuellement, azote a trouvé une large application dans toutes les sphères de l’activité humaine.

Ainsi, l’industrie pétrolière et gazière l’utilise pour réguler le niveau et la pression dans les puits de pétrole, déplacer l’oxygène des réservoirs de stockage de gaz naturel et purger et tester les pipelines. L'industrie chimique en a besoin pour la production d'engrais et la synthèse d'ammoniac, ainsi que la métallurgie pour un certain nombre de procédés technologiques. Grâce à l'azote déplace l'oxygène, mais n'entretient pas la combustion, il est utilisé en extinction d'incendie. Dans l’industrie agroalimentaire, le conditionnement des produits sous atmosphère d’azote remplace l’utilisation de conservateurs et évite l’oxydation des graisses et le développement de micro-organismes. De plus, cette substance est utilisée dans les produits pharmaceutiques pour obtenir divers médicaments et dans les diagnostics de laboratoire pour effectuer un certain nombre de tests.

L'azote liquide peut tout geler en quelques secondes, sans former de cristaux de glace. C’est pourquoi les médecins l’utilisent en cryothérapie pour éliminer les cellules mortes, ainsi que pour la cryoconservation de spermatozoïdes, d’ovules et d’échantillons de tissus.

C'est intéressant que :

La glace instantanée à base d'azote liquide a été inventée en 1998 par le biologiste Curt Jones alors qu'il s'amusait avec des amis en cuisine. Par la suite, il fonde une entreprise produisant ce dessert très demandé par les gourmands américains.
L'industrie mondiale reçoit chaque année 1 million de tonnes de ce gaz provenant de l'atmosphère terrestre.
La main d’une personne, immergée dans un verre d’azote liquide pendant 1 à 2 secondes, restera indemne grâce au « gant » de bulles de gaz qui se forment lorsque le liquide bout aux points de contact avec la peau.

L'azote est un élément chimique de numéro atomique 7 et de masse atomique 14,0067. Dans l'air, l'azote libre (sous forme de molécules N 2) est de 78,09 %. L'azote est légèrement plus léger que l'air, densité 1,2506 kg/m 3 à température nulle et pression normale. Point d'ébullition -195,8°C. La température critique est de -147°C et la pression critique est de 3,39 MPa. L'azote est un gaz incolore, inodore, insipide, non toxique, ininflammable, non explosif et incombustible à l'état gazeux aux températures ordinaires et est hautement inerte. Formule chimique - N. Dans des conditions normales, la molécule d'azote est diatomique - N 2.

La production d'azote à l'échelle industrielle repose sur son obtention à partir de l'air (voir).

Il y a encore un débat sur l’identité du découvreur de l’azote. En 1772, un médecin écossais Daniel Rutherford(Daniel Rutherford) en faisant passer de l'air à travers du charbon chaud, puis à travers une solution aqueuse d'alcali, a produit un gaz qu'il a appelé « gaz toxique ». Il s'est avéré qu'un éclat brûlant introduit dans un récipient rempli d'azote s'éteint et qu'un être vivant meurt rapidement dans l'atmosphère de ce gaz.

Au même moment, en menant une expérience similaire, un physicien britannique obtenait de l'azote Henri Cavendshin(Henry Cavendish) le qualifiant d'« air étouffant », le naturaliste britannique Joseph Priestley(Joseph Priestley) lui donna le nom d'« air déphlogistiqué », un chimiste suédois Karl Wilhelm Scheele(Carl Wilhelm Scheele) - « air vicié ».

Le nom définitif « azote » a été donné à ce gaz par un scientifique français Antoine Laurent Lavoisier(Antoine Laurent de Lavoisier). Le mot « azote » est d’origine grecque et signifie « sans vie »..

Une question logique se pose : « Si de l’azote se forme, à quoi sert-il de l’utiliser pour souder des aciers inoxydables contenant des éléments générateurs de carbure ?

Le fait est que même une teneur en azote relativement faible augmente la puissance thermique de l'arc. En raison de cette caractéristique, l'azote est le plus souvent utilisé pas pour le soudage, mais pour le coupage au plasma.

L'azote est un gaz non toxique, mais peut agir comme un simple asphyxiant (gaz asphyxiant). L'asphyxie se produit lorsque les niveaux d'azote dans l'air réduisent les niveaux d'oxygène à 75 % ou en dessous des concentrations normales.

Ils libèrent de l'azote sous forme gazeuse et liquide. Pour le soudage et le coupage au plasma utilisent de l'azote gazeux 1er (99,6 % d'azote) et 2e (99,0 % d'azote).

Il est stocké et transporté comprimé dans des cylindres en acier. Les cylindres sont peints en noir avec l'inscription « NITROGEN » en lettres jaunes sur la partie cylindrique supérieure.

Le gaz est l'un des états de la matière. Il n'a pas de volume spécifique, remplissant tout le récipient dans lequel il se trouve. Mais il a de la fluidité et de la densité. Quels sont les gaz les plus légers qui existent ? Comment sont-ils caractérisés ?

Les gaz les plus légers

Le nom « gaz » a été inventé au XVIIe siècle en raison de sa consonance avec le mot « chaos ». Les particules de matière sont en effet chaotiques. Ils se déplacent dans un ordre aléatoire, changeant de trajectoire à chaque fois qu’ils se heurtent. Ils essaient de remplir tout l'espace disponible.

Corde de valve. Une extrémité de la corde, qui permettait de manipuler la valve du ballon de Picard, entrerait dans la nacelle. Comment sécuriser le trou par lequel est entrée la corde pour que l'air ne sorte pas de la cabine dans un environnement raréfié ? Pour introduire une corde permettant d'actionner la valve du récipient hermétique de la stratosphère, le professeur Piccard a inventé un dispositif très simple, qui a ensuite été utilisé sur de tels ballons construits en Russie.

À l’intérieur de la gondole, il plaça un tube siphon dont la longue branche communiquait avec l’espace. Un câble de valve passait à l'intérieur du tuyau, dont le déplacement ne modifiait pas la différence de niveau de liquide. Il était possible de retirer la corde sans craindre que de l'air ne s'échappe du bateau, puisque le mercure avait fermé le pipeline dans lequel se déplaçait la corde. Le baromètre est suspendu à une balance. L'extrémité supérieure du tube du baromètre à cuvette est fixée à une plaque d'équilibre, tandis que l'autre plaque contient plusieurs balances qui l'équilibrent.

Les molécules de gaz sont faiblement liées les unes aux autres, contrairement aux molécules de substances liquides et solides. La plupart de ses espèces ne peuvent être perçues à l’aide des sens. Mais les gaz ont d'autres caractéristiques, par exemple la température, la pression, la densité.

Leur densité augmente à mesure que la pression augmente et à mesure que la température augmente, ils se dilatent. Le gaz le plus léger est l'hydrogène, le plus lourd est l'hexafluorure d'uranium. Les gaz se mélangent toujours. Si les forces gravitationnelles agissent, le mélange devient inhomogène. Les légers montent, les lourds au contraire tombent.

L'équilibre changera-t-il lorsque la pression barométrique change ? En regardant le tube barométrique suspendu, il semblerait qu'un changement du niveau de mercure qu'il contient ne devrait pas affecter l'équilibre des plaques, puisque la colonne de liquide s'appuie sur le mercure contenu dans le seau et n'affecte en aucun cas manière au moment de la suspension.

C'est juste; cependant, tout changement de pression barométrique affectera l'équilibre de l'artefact. Figure La fluctuation de l'équilibre changera-t-elle avec la pression atmosphérique ? L'atmosphère appuie sur le tuyau par le haut, sans que celui-ci résiste, puisqu'un vide se crée au-dessus du mercure. Par conséquent, des poids placés sur l'autre plateau équilibrent le tube de verre du baromètre et la pression créée par l'atmosphère sur celui-ci ; puisque la pression atmosphérique sur un tronçon de tuyau est exactement égale au poids de la colonne de mercure qu'il contient, la balance équilibre l'ensemble du baromètre à mercure.

Les gaz les plus légers sont :

hydrogène;
azote;
oxygène;
méthane;

Les trois premiers appartiennent au groupe zéro du tableau périodique, et nous en parlerons ci-dessous.

Hydrogène

Quel gaz est le plus léger ? La réponse est évidente : l’hydrogène. C'est le premier élément du tableau périodique et il est 14,4 fois plus léger que l'air. Il est désigné par la lettre H, du nom latin Hydrogenium (donnant naissance à l'eau). L'hydrogène est l'élément le plus abondant dans l'Univers. Il fait partie de la plupart des étoiles et de la matière interstellaire.

Par conséquent, les changements de pression barométrique affecteront l’équilibre des plats. Les baromètres dits à échelle sont basés sur ce principe, auquel un mécanisme d'enregistrement de leurs lectures est facilement connecté. Siphonner dans l'air. Comment utiliser le siphon sans faire chavirer le navire et sans aucune procédure traditionnelle ? Le récipient est rempli presque à ras bord.

Dessin. Existe-t-il une procédure simple pour faire fonctionner ce siphon ? Le problème est de faire monter le liquide à travers le tube siphon au-dessus de son niveau dans la cuve et atteindre le coude de l'appareil. Lorsque le liquide passe le coude, le siphon commence à fonctionner. Cela ne vous coûtera aucun effort si vous profitez de la propriété peu connue suivante des liquides dont nous parlerons.

Dans des conditions normales, l’hydrogène est absolument inoffensif et non toxique, inodore, insipide et incolore. Dans certaines conditions, cela peut modifier considérablement les propriétés. Par exemple, lorsqu’il est mélangé à de l’oxygène, ce gaz explose facilement.

Peut se dissoudre dans le platine, le fer, le titane, le nickel et l'éthanol. Lorsqu'il est exposé à des températures élevées, il se transforme en un état métallique. Sa molécule est diatomique et possède une vitesse élevée, ce qui assure une excellente conductivité thermique du gaz (7 fois supérieure à celle de l'air).

Prenez un tube de verre d'un diamètre que vous pourrez recouvrir avec votre doigt. En le recouvrant de cette manière, nous plongerons son extrémité ouverte dans l'eau. Bien sûr, l'eau ne peut pas entrer dans le tube, mais si vous bougez votre doigt, elle entrera immédiatement, et on comprendra qu'au début son niveau sera supérieur au niveau du liquide dans le récipient ; alors les niveaux de liquide seront égaux. Expliquons pourquoi le niveau de liquide dans le tube dépasse d'abord le niveau de liquide dans le récipient. Lorsque le fluide monte dans le tuyau, sa vitesse n'est pas réduite par la gravité car la partie mobile est toujours soutenue par ses couches inférieures dans le tuyau.

Sur notre planète, l’hydrogène se trouve principalement sous forme de composés. En termes d’importance et d’implication dans les processus chimiques, il vient juste derrière l’oxygène. L'hydrogène se trouve dans l'atmosphère et fait partie de l'eau et des substances organiques présentes dans les cellules des organismes vivants.

Oxygène

L'oxygène est désigné par la lettre O (Oxygenium). Il est également inodore, insipide et incolore dans des conditions normales et se trouve à l'état gazeux. Sa molécule est souvent appelée dioxygène car elle contient deux atomes. Il existe sa forme ou modification allotropique - l'ozone gazeux (O3), constitué de trois molécules. Il est de couleur bleue et possède de nombreuses caractéristiques.

Dans ce cas, nous n’observons pas ce qui se passe lorsque nous lançons le ballon. Une balle lancée vers le haut subit deux mouvements : l’un vers le haut, à vitesse constante, et l’autre vers le bas, uniformément accéléré. Il n'y a pas de second mouvement dans notre tube, puisque l'eau qui monte continue d'être poussée par d'autres particules de liquide qui montent. Vous n'avez pas besoin d'aspirer ces siphons pour les faire fonctionner.

En général, l'eau entrant dans le tube atteint le niveau de liquide dans le récipient avec une vitesse initiale. La friction réduit considérablement sa hauteur. D'autre part, il peut également être augmenté en réduisant le diamètre de la partie supérieure du tube. En passant, nous voyons comment utiliser le phénomène décrit pour faire fonctionner un siphon. En martelant une extrémité du piège, l'autre est immergée dans le liquide à la profondeur maximale possible. Retirez immédiatement votre doigt du tube : l'eau montera à travers celui-ci, dépassant le niveau du liquide extérieur, elle passera par le point le plus haut du coude et commencera à descendre dans une autre branche ; de cette façon, le siphon commencera à fonctionner.

L'oxygène et l'hydrogène sont les gaz les plus courants et les plus légers sur Terre. Il y a plus d'oxygène dans la croûte de notre planète, il représente environ 47 % de sa masse. A l'état lié, l'eau en contient plus de 80 %.

Le gaz est un élément essentiel à la vie des plantes, des animaux, des humains et de nombreux micro-organismes. Dans le corps humain, il favorise les réactions redox, pénétrant dans nos poumons avec l'air.

En pratique, il est très pratique d'appliquer la procédure décrite si le siphon a une forme adaptée. Sur la photo, il y a une sorte de siphon qui fonctionne tout seul. Les explications expliquées nous permettent de comprendre comment cela fonctionne. Pour relever le deuxième coude, la partie correspondante du tube doit avoir un diamètre légèrement inférieur, afin que le liquide passant du tube large au tube étroit s'élève à une plus grande hauteur. Siphonner sous vide. Le siphon fonctionnera-t-il dans le vide ? A la question « Est-il possible de transférer du liquide sous vide à travers un siphon ? Habituellement, il répond strictement : « Non, c'est impossible !

En raison des propriétés particulières de l’oxygène, il est largement utilisé à des fins médicales. Avec son aide, l'hypoxie, les pathologies gastro-intestinales et les crises d'asthme bronchique sont éliminées. Dans l’industrie alimentaire, il est utilisé comme gaz d’emballage. En agriculture, l’oxygène est utilisé pour enrichir l’eau pour la pisciculture.

Azote

Comme les deux gaz précédents, l’azote est constitué de deux atomes et n’a pas de goût, de couleur ou d’odeur prononcés. Le symbole de sa désignation est la lettre latine N. Avec le phosphore et l'arsenic, il appartient au sous-groupe des pnictogènes. Le gaz est très inerte, c'est pourquoi il a reçu le nom d'azote, qui se traduit du français par « sans vie ». Le nom latin est Nitrogenium, c’est-à-dire « donnant naissance au salpêtre ».

Solution En règle générale, la circulation du liquide dans un siphon s'explique uniquement par la pression de l'air. Mais cette hypothèse est un biais « physique ». Dans un siphon entouré de vide, le liquide s'écoule librement. Paul dans son livre "Introduction à la mécanique et à l'acoustique". Comment expliquer le fonctionnement du siphon sans l’attribuer à l’action de l’atmosphère ?

Pour expliquer cela, nous proposons le raisonnement suivant : le côté droit du « fil » de liquide contenu dans le siphon est plus long et donc plus lourd, donc traînez le liquide restant vers l'extrémité longue ; une corde soutenue par une poulie illustre très bien ce fait. Une explication évidente du fonctionnement d’un siphon.

L'azote se trouve dans les acides nucléiques, la chlorophylle, l'hémoglobine et les protéines, et constitue le principal composant de l'air. De nombreux scientifiques expliquent sa teneur en humus et dans la croûte terrestre par les éruptions volcaniques qui le transportent depuis le manteau terrestre. Dans l'Univers, le gaz existe sur Neptune et Uranus et fait partie de l'atmosphère solaire, de l'espace interstellaire et de certaines nébuleuses.

Considérons maintenant le rôle joué par la pression pneumatique dans le phénomène décrit. cela garantit seulement que le « fil » liquide est continu et ne s'échappe pas du siphon. Mais sous certaines conditions, ce « fil » ne peut rester continu que grâce à l’adhésion entre ses molécules sans intervention de forces extérieures.

Transfert du mercure à travers un siphon imbibé d'huile. La continuité du « fil » de mercure dans le tube est assurée par la pression de l'huile ; cette dernière agit comme la pression atmosphérique et empêche la formation de bulles d'air dans l'eau. En règle générale, le siphon cesse de fonctionner dans le vide, notamment lorsque des bulles d'air apparaissent à leur point le plus élevé. Mais s'il n'y a pas de traces d'air sur les parois du tube, comme dans l'eau contenue dans le récipient, et que l'appareil est manipulé avec précaution, il peut fonctionner sous vide. Dans son livre cité plus haut, il le soutient très fortement, en disant : Dans l'enseignement de la physique élémentaire, l'action du siphon sur la pression de l'air est très souvent attribuée.

Les humains utilisent l’azote principalement sous forme liquide. Il est utilisé en cryothérapie, comme support de conditionnement et de stockage des produits. Il est considéré comme le plus efficace pour éteindre les incendies, déplacer l'oxygène et priver le feu de « carburant ». Avec le silicium, il forme des céramiques. L'azote est souvent utilisé pour la synthèse de divers composés, par exemple des colorants, de l'ammoniac et des explosifs.

Cependant, cette affirmation ne s’applique qu’avec de nombreuses limitations. Représentation d'un siphon tiré du traité de Chéron d'Alexandrie. C'est vrai qu'il n'y a rien de nouveau sous le soleil. C'est que l'explication correcte du fonctionnement du siphon, qui cadre bien avec ce que l'on vient de découvrir, remonte à plus de deux millénaires et remonte à Chaeron, mécanicien et mathématicien d'Alexandrie, 1er siècle avant JC. Ce sage ne soupçonnait même pas que l’air avait du poids, c’est pourquoi, contrairement aux physiciens de notre temps, il n’a pas accepté l’erreur que nous venons d’analyser.

Conclusion

Quel gaz est le plus léger ? Maintenant, vous connaissez vous-même la réponse. Les plus légers sont l'hydrogène, l'azote et l'oxygène, qui appartiennent au groupe zéro du tableau périodique. Viennent ensuite le méthane (carbone + hydrogène) et le monoxyde de carbone (carbone + oxygène).

Il existe une expression courante selon laquelle une personne ne peut pas vivre sans quelque chose (remplissez vos propres mots), comme sans air - et c'est absolument vrai. C'est lui et l'oxygène qui sont une condition nécessaire à l'existence du nombre prédominant d'êtres vivants sur Terre.

Dans ce cas, l’eau sera en équilibre. Dissolution Vous pouvez faire passer les gaz à travers un siphon. Cela nécessite l’intervention de la pression atmosphérique, puisque les molécules du fluide ne sont pas liées les unes aux autres. Les gaz plus lourds que l'air, comme le dioxyde de carbone, sont transférés par un siphon de la même manière que les liquides si le récipient d'où s'échappe le gaz est placé au-dessus d'un autre. De plus, il est également possible de faire passer de l'air à travers un siphon, à condition que les conditions suivantes soient remplies. Le bras court du siphon est inséré dans un grand tube à essai rempli d'eau et retourné sur le récipient contenant de l'eau, de manière à ce que son embouchure soit en dessous du niveau de liquide de ce dernier.

Air est un mélange de gaz qui forment l'atmosphère terrestre.

Comparaison

L'oxygène est un gaz qui n'a ni couleur, ni goût, ni odeur. La molécule d'oxygène est constituée de deux atomes. Sa formule chimique s'écrit O 2. L'oxygène triatomique est appelé ozone. Un litre d'oxygène équivaut à 1,4 gramme. Il est légèrement soluble dans l'eau et l'alcool. En plus d'être gazeux, il peut être à l'état liquide, formant une substance bleu pâle.

C’est cette surpression qui pousse l’air extérieur vers l’échantillon. Remontée d'eau à l'aide d'une pompe. À quelle hauteur une pompe aspirante conventionnelle soulève-t-elle l’eau ? Figure À quelle hauteur l'eau monte-t-elle d'une telle pompe ? La plupart des manuels indiquent que vous pouvez soulever l'eau à l'aide d'une pompe aspirante jusqu'à une hauteur ne dépassant pas 10,3 m au-dessus de son niveau à l'extérieur de la pompe. Mais on ajoute très rarement que la hauteur de 10,3 m est une valeur purement théorique et pratiquement impossible en pratique, puisque lors du fonctionnement de la pompe il y a entre son piston et les parois de la canalisation. compte que dans des conditions normales, l’eau contient de l’air dissous.

L'air est un mélange de gaz. 78 % sont de l’azote, 21 % sont de l’oxygène. Moins d'un pour cent tombe sur l'argon, le dioxyde de carbone, le néon, le méthane, l'hélium, le krypton, l'hydrogène et le xénon. De plus, l’air contient des molécules d’eau, de la poussière, des grains de sable et des spores de plantes. La masse d'air est inférieure à la masse d'oxygène du même volume.

L'oxygène a été découvert en 1774 par l'Anglais Joseph Priestley en plaçant de l'oxyde mercurique dans un récipient fermé. Le terme « oxygène » lui-même a été introduit par Lomonossov et mis « à la place n°8 » par le chimiste Mendeleïev. Selon son tableau périodique, l'oxygène est un non-métal et l'élément le plus léger du groupe des chalcogènes.

En pratique, le siphon a presque la même hauteur lorsqu’il est utilisé pour transporter de l’eau au-dessus d’une mine ou d’une colline. Sortie de gaz. Sous le capot de la pompe à air se trouve une bouteille scellée avec du gaz à pression normale. Il semblerait que le gaz comprimé avec une force quatre fois supérieure devrait sortir à une vitesse plus élevée. Cependant, lorsqu’un gaz sort du vide, sa vitesse de sortie est quasiment indépendante de sa pression. Le gaz très comprimé sort à la même vitesse que l'autre, ce qui est moindre. Ce paradoxe physique s'explique par le fait que le gaz comprimé est sous haute pression ; à son tour, la densité du liquide, qui est entraînée par ladite pression, augmente également dans la même proportion.

En 1754, l'Écossais Joseph Black prouva que l'air n'est pas une substance homogène, mais un mélange de gaz, de vapeur d'eau et de diverses impuretés.

L'oxygène est considéré comme l'élément chimique le plus abondant sur Terre. Tout d’abord, en raison de sa présence dans les silicates (silicium, quartz), qui constituent 47 % de la croûte terrestre, et dans les 1 500 autres minéraux qui composent la « terre ferme ». Deuxièmement, en raison de sa présence dans l’eau, qui couvre les 2/3 de la surface de la planète. Troisièmement, l'oxygène est un composant inchangé de l'atmosphère, plus précisément, il occupe 21 % de son volume et 23 % de sa masse. Quatrièmement, cet élément chimique fait partie des cellules de tous les organismes vivants terrestres, représentant un atome sur quatre dans toute matière organique.

En d’autres termes, en augmentant la pression, la masse de gaz en mouvement augmente d’ailleurs autant de fois que la force motrice augmente. On sait que l'accélération d'un corps est directement proportionnelle à la force appliquée et inversement proportionnelle à la masse dudit corps.

Pour cette raison, l’accélération du dégagement de gaz ne doit pas dépendre de sa pression. Un projet moteur qui ne consomme pas d'énergie. La pompe d'aspiration soulève l'eau car un vide est créé sous le piston. Mais si seulement un vide est créé pendant ce processus, il faudra une quantité égale d’énergie pour élever l’eau jusqu’à 1 m et jusqu’à 7 m. Est-il possible de profiter de cette propriété d'une pompe à eau pour créer un moteur qui ne consomme pas d'énergie ?

L'oxygène est une condition préalable aux processus de respiration, de combustion et de décomposition. Utilisé en métallurgie, médecine, industrie chimique et agriculture.

L'air forme l'atmosphère terrestre. Il est nécessaire à l'existence de la vie sur Terre ; c'est une condition préalable aux processus de respiration, de photosynthèse et d'autres processus vitaux de toutes les créatures aérobies. L'air est nécessaire au processus de combustion du carburant ; Des gaz inertes en sont extraits par liquéfaction.

Comment? Solution Il est incorrect de supposer que le travail effectué pour soulever l'eau à l'aide d'une pompe aspirante est indépendant de sa hauteur. En fait, dans ce cas, seul le travail est mis dans le vide pratique situé sous le piston ; mais cela nécessite des quantités d'énergie différentes, selon la hauteur de la colonne d'eau soulevée par la pompe. Au fond, il est poussé par la pression atmosphérique, le poids décroissant d'une colonne d'eau de 7 m de haut et l'élasticité de l'air libéré du liquide et accumulé en dessous de l'élément spécifié ; que l'élasticité du gaz est de 3 m de colonne d'eau, puisque la hauteur de 7 m est la limite.

Quels gaz sont plus légers que l'air ?

Répondre:

La quantité de gaz plus légers que l’air est faible. La façon de déterminer quels gaz sont plus légers ou plus lourds que l’air est de comparer leur poids moléculaire (que vous pouvez trouver dans la liste des gaz détectables). Vous pouvez même calculer le poids moléculaire M d'une substance si vous connaissez la formule chimique en définissant H = 1, C = 12, N = 14 et O = 16 g/mol.

Exemple:

L'éthanol, de formule chimique C 2 H 5 OH, contient 2 C, 6 H et 1 O, donc M = 2*12 + 6*1 + 1*16 = 46 g/mol ;

Le méthane, de formule chimique CH 4, contient 1 C et 4 H, donc M = 1*12 + 4*1 = 16 g/mol ;

Le poids moléculaire de l'air, composé de 20,9 vol. % O 2 (M = 2*16 = 32 g/mol) et 79,1 vol. % N 2 (M = 2*14 = 28 g/mol) est 0,209*32 + 0,791*28 = 28,836 g/mol.

Conclusion : toute substance ayant un poids moléculaire inférieur à 28,836 g/mol est plus légère que l'air. C'est incroyable qu'avec Il n’existe que 12 gaz plus légers que l’air:

* L'acide cyanhydrique est en réalité plus un liquide qu'un gaz, avec une pression de vapeur de 817 mbar à 20°C (par définition, les gaz ont un point d'ébullition inférieur à 20°C).

À propos : les vapeurs d’une autre substance ininflammable extrêmement importante sont plus légères que l’air : H 2 O, poids molaire - 18 g/mol. Conclusion : l'air sec est plus lourd que l'air humide, qui monte et se condense dans les nuages au-dessus.

Quant au placement sur des gaz inflammables, il ne doit être pris en compte que pour le méthane, l'hydrogène et l'ammoniac. Ces gaz montent jusqu’au plafond, là où doivent être installés les capteurs.

12.03.2018

Vraiment, le gaz naturel est un carburant bon marché et accessible. J'ai apporté une allumette et voici - de l'énergie thermique et même lumineuse. Il est assez simple à gérer et à utiliser.
Mais tout est-il si fiable et simple ?

Le gaz naturel est produit dans les gisements de gaz et est acheminé depuis le site de production via des gazoducs jusqu'à nos cuisinières à gaz et nos appareils de chauffage. Cela peut être plus simple - aux poêles et aux chaudières. A quel point est ce bien. Prenez-le et utilisez-le !

Ensuite, pour faire monter l’eau, il faut vaincre la pression de la colonne d’eau. Élevé, c'est-à-dire pression atmosphérique normale. Dans le deuxième cas, lorsque l'eau monte jusqu'à 1 m, le plongeur est également soumis à une pression 1 à une température plus élevée, et la pression agissant par le bas vient de.

Il est donc nécessaire de vaincre la pression de la colonne d’eau. Ainsi, les espoirs d'obtenir un moteur ne consommant pas d'énergie sont dissipés. Imbibez le feu d'eau bouillante. L'eau bouillante étouffe les incendies plus rapidement que l'eau froide en absorbant la chaleur d'évaporation de la flamme et en les enveloppant de vapeur, empêchant ainsi l'air d'entrer. Ne serait-il pas préférable que les pompiers disposent toujours d'eau bouillante pour éteindre les incendies ?

Alors nous le prenons et l’utilisons. Ils ont rendu leurs actions automatiques : allumez une allumette, amenez-la au brûleur à gaz, ouvrez le robinet... C'est vrai, c'est comme ça que ça devrait être. Le gaz ne doit pas s'échapper sans combustion, sinon...

Le principal composant inflammable du gaz naturel est méthane. C'est l'un des hydrocarbures qui fait tant de bruit - politique, économique... Sa teneur dans le gaz naturel peut atteindre 98 %. Outre le méthane, le gaz naturel contient également éthane, propane, butane. Les composants ininflammables comprennent : azote, dioxyde de carbone, oxygène, vapeur d'eau. D’ailleurs, il est intéressant de savoir que les éléments combustibles du tableau périodique dans notre nature ne sont que carbone, hydrogène et partiellement soufre. Rien d'autre ne brûle.

Une pompe à incendie ne pourra pas aspirer de l'eau bouillante, car il doit y avoir de la vapeur de 1 volt sous son piston au lieu de l'air raréfié. Le gaz contenu dans le conteneur. Le récipient A contient de l'air comprimé à une pression supérieure à 1 à température ambiante. La pression du gaz comprimé est indiquée sur la colonne de mercure du manomètre. Lorsque la vanne B s'ouvre, une certaine quantité de gaz est libérée et la colonne de mercure du tube manométrique descend à une hauteur correspondant à la pression normale. Quelque temps plus tard, on remarqua que même si la clé restait fermée, le mercure montait à nouveau.

Le méthane mélangé à l'air est explosif dans 5 à 15 % des cas, c'est-à-dire que lorsque le feu s'allume, le mélange s'enflamme instantanément et libère une grande quantité de chaleur. La pression augmente 10 fois ! Je n'expliquerai pas ce que c'est et à quoi ça ressemble, croyez l'auteur, ça fait peur !

Imaginons (que ce soit un mauvais rêve) cela dans une pièce d'un volume interne de 100 mètres cubes. il s'est avéré qu'il s'agissait de 5 à 15 mètres cubes. gaz naturel (je constate tout de suite que l'odeur spécifique sera insupportable). Et puis quelqu'un en chemise de nuit, un dernier verre et une bougie à la main s'y dirige. Il veut vraiment savoir ce qui pue si dégoûtant... Il ne sait pas ! Je n'aurai pas le temps...

Bulle au fond de l'océan. S’il y avait une forme de bulle près du fond de l’océan, à une profondeur de 8 km, remonterait-elle à la surface ? La loi de Mariotte stipule que la densité d'un gaz est inversement proportionnelle à la pression. En appliquant cette loi au cas considéré, on peut conclure que la densité de l'air sous une pression de 800 atm sera 800 fois supérieure à celle à pression normale. L'air qui nous entoure est 770 fois plus dense que l'eau. Pour cette raison, l’air bouillonnant au fond de l’océan doit être plus dense que l’eau, il ne peut donc pas apparaître.

Cependant, cette conclusion découle de l'hypothèse erronée selon laquelle la loi de Mariotte est toujours valable à une pression de 800 at. Déjà à une pression de 200 dans l'air, 190 fois sont comprimés au lieu de 200 ; à une pression de 400 à. 315 fois. Plus la pression est forte, plus la différence avec la valeur établie par la loi de Mariotte est grande. À une pression de 600° dans l’air, il se comprime 387 fois.

Le gaz naturel lui-même est incolore, insipide et inodore. Il sera odorisé ! C'est vrai, ils donnent à chacun un « arôme » bien connu, et l'intensité de l'odeur est telle pour que le nez humain puisse détecter le gaz alors que son volume est déjà de 1 %. Cela signifie que 4% supplémentaires et un rêve terrible avec quelqu'un en chemise de nuit, une casquette et une bougie à la main deviendront réalité...

Roue Segner dans le vide. La roue Segner va-t-elle se transformer en vide ? Ceux qui croient que la roue Segner tourne en pressant un jet d'eau dans l'air seront sûrs qu'elle ne peut pas tourner dans le vide. Cependant, cet artefact tourne pour une raison différente. Son mouvement est provoqué par une force interne, à savoir la différence de pression que l'eau exerce sur les extrémités ouverte et fermée du tube. Cette surpression ne dépend pas du tout de l'environnement dans lequel se trouve l'appareil, qu'il s'agisse du vide ou de l'air.

Goddard a mené avec succès une expérience similaire dans laquelle la force de recul du tir d'un pistolet sous la cloche d'une pompe à vide est convertie en un minuscule manège. Les fusées volent dans l’espace, poussées par la même force de recul créée lors de la libération des gaz.

...Éteignez au moins la bougie. Et n’utilisez aucun appareil électrique. La température d'inflammation du gaz naturel est inférieure à 750 degrés Celsius, et c'est la température de toute étincelle électrique ou même du bout d'une cigarette pendant une bouffée.

Ouvrez les fenêtres et les portes plus rapidement - créez un brouillon, de telle sorte que le capuchon serait arraché, et au diable cette chaleur. Le gaz naturel est environ deux fois plus léger que l'air et il s'envolera rapidement dans l'atmosphère.
Appeler le service du gaz, le ministère des Situations d'urgence, la police, n’importe où, ils ne seront pas offensés. Prévenez-les si vous sentez du gaz. N'oubliez pas de nous indiquer votre adresse. Assurez-vous de parler à vos voisins. Et si on vous laissait juste en chemise de nuit, peut-être qu'ils seront contents...

Poids de l'air sec et humide. Qu'est-ce qui pèse le plus, un kilomètre cube d'air sec ou un kilomètre d'air humide, si la température et la pression sont les mêmes ? Solution Il est bien connu qu'un mètre cube d'air humide est un mélange d'un mètre cube d'air sec et d'un mètre cube de vapeur d'eau. Par conséquent, à première vue, il apparaît qu’un mètre cube d’air humide pèse plus que tout autre air sec, et que la différence est égale au poids de la vapeur contenue dans le premier. Cependant, cette conclusion est incorrecte : l’air humide est plus léger que l’air sec.

La raison en est que la pression de chacun des composants est inférieure à celle de l'ensemble du mélange ; À mesure que la pression diminue, le poids de chaque unité de volume de gaz diminue également. Expliquons cela plus en détail. La masse totale d'un mètre cube du mélange doit être égale. Autrement dit, un mètre cube de mélange air-vapeur sera plus léger qu’un mètre cube d’air sec.

Bonne chance à vous, chaleur et paix !

Ainsi, à température et pression égales, un mètre cube d’air humide a un poids inférieur à celui d’air sec. Vide maximal. Dans quelle mesure les pompes modernes les plus efficaces traversent-elles l’air ? Que signifie « vide » ? Combien de molécules restera-t-il dans un récipient de 1 litre dont l’air a été évacué par la pompe moderne la plus efficace ?

Il est peu probable que les lecteurs qui n'ont jamais essayé de calculer combien de molécules d'air restent dans un récipient de 1 cm 3 en réduisant mille fois la pression de l'air qu'il contient soient en mesure de répondre à cette question. À une pression de 1 à 1 centimètre cube d'air contient. Quand la pression chute 1000 fois plus.

Les gaz les plus légers

Voici leur composition chimique. Solution Bien entendu, les molécules d'air sont soumises à la gravité, même si elles se déplacent constamment et à grande vitesse. La gravité terrestre réduit la composante de vitesse directionnelle à partir de la surface de la Terre, empêchant ainsi les molécules qui intègrent l'atmosphère de quitter la planète. A la question de savoir pourquoi les molécules qui composent l'atmosphère ne se précipitent pas vers la Terre ? il faut répondre ainsi : ils ne cessent de lutter pour la surface de la terre, mais, étant absolument élastiques, ils rebondissent sur leurs « parents » qui viennent vers eux et vers la terre, en maintenant toujours une certaine hauteur.

Les gaz les plus légers sont :

La hauteur de la limite supérieure de l'atmosphère terrestre dépend de la vitesse des molécules les plus rapides. Très peu de molécules ont une vitesse sept fois supérieure, ce qui leur permet de s'élever vers des hauteurs. Ce fait explique la présence de « traces » de l’atmosphère à une altitude de 600 km de la surface terrestre.

Gaz qui ne remplit pas tout le récipient. Les gaz rempliront-ils toujours l’espace dans lequel ils se trouvent ? Un gaz peut-il occuper une partie du navire et en laisser un autre inoccupé ? Solution Nous avons l'habitude de penser que le gaz occupe toujours tout le volume du récipient qui le contient. C'est pourquoi il est difficile d'imaginer dans quelles conditions le gaz peut occuper une partie du navire, laissant l'autre partie libre. Ce serait alors une absurdité « physique ». Mais il n’a pas fallu aucun travail pour « créer » mentalement de telles conditions pour ce phénomène paradoxal.

hydrogène;
azote;
oxygène;
méthane;

Les trois premiers appartiennent au groupe zéro du tableau périodique, et nous en parlerons ci-dessous.

Hydrogène

Pour cette raison, le gaz ne laisse pas toujours le récipient ouvert sur l’espace vide qui l’entoure. Ce phénomène peut être observé dans un navire de hauteur beaucoup plus faible, par exemple plusieurs dizaines de mètres, dans lequel il y a peu, notamment de gaz lourds et à une température assez basse.

En lisant ce paragraphe, le lecteur peut avoir l'idée fausse suivante : comme au-dessus du récipient inférieur, la colonne d'huile est plus haute qu'au-dessus du récipient supérieur, le mercure sera déplacé du premier vers le second. Dans ce cas, il ne tient pas compte du fait que non seulement l'huile, mais aussi le mercure, contenus dans un tube communicant communiquant avec les deux récipients, exercent une pression sur le liquide du récipient inférieur ; sa pression est plus sensible à ce dernier qu'à celui-ci que à l'autre récipient. En général, les différences de pression des colonnes d’huile et des colonnes de mercure doivent être comparées.

Il est facile de comprendre que la différence entre les hauteurs des colonnes des deux liquides est égale à un, mais comme le mercure pèse beaucoup plus que le pétrole, la pression du premier est plus perceptible. Évapotranspiration et transpiration. Structure d'une molécule d'eau. Liquide gazeux solide. . L'eau a 2 densités.

Point de fusion : C'est la T° à laquelle un solide se transforme en liquide, cette T° correspond à 0°C, dans le cas de l'eau. La propriété est que certains matériaux doivent conduire le courant électrique. Dans le cas de l'eau pure ou distillée, si certains tests de conductivité sont effectués, elle ne conduit pratiquement pas l'électricité, ce qui signifie que ses particules ne sont pas dissociées, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de présence d'ions chargés de conduire l'électricité.

Oxygène

Au contraire, lorsqu’il s’agit d’eau potable, elle conduit à l’électricité car elle contient de nombreux ions dissous. Par exemple, du sel dissous dans l'eau. Il s'agit d'un mélange de gaz de type homogène, c'est-à-dire une dernière phase physique est évaluée. L'air se trouve principalement dans la couche inférieure de l'atmosphère, qui correspond à la troposphère.

L'atmosphère est divisée en couches suivantes. L'air est composé de 78 % d'azote, 21 % d'oxygène, 1 % de dioxyde de carbone, de gaz rares et de vapeur d'eau. Vous pouvez également retrouver d’autres composants dans l’air, comme de la fumée, des particules de poussière en suspension, des cendres, du pollen, etc.

État normal de l'oxygène : gazeux. Soluble dans l'eau, mais très peu. C'est plus lourd que l'air. Propriétés chimiques de l'oxygène. Dans les organismes vivants, il réagit avec le carbone pour former du dioxyde de carbone et avec l'hydrogène pour former de l'eau. L'oxygène est impliqué dans toutes les réactions de combustion. La combustion est une réaction chimique qui se produit entre un combustible et un comburant lors de la combustion, l'oxygène étant le comburant.

Application principale : médecine. Il est utilisé dans l’industrie, notamment dans la production d’acier, car il élimine les contaminants. C'est un excellent agent oxydant. En raison de son pouvoir oxydant, il est utilisé dans des programmes spéciaux. Elle est présente dans toutes les brûlures.

Azote

Elle est indispensable à la vie des organismes. C'est la principale source de purification de l'eau et de l'air. C'est la couche terrestre la plus proche. Il contient 90 % des gaz atmosphériques et est donc celui qui contribue à la quasi-totalité de la masse de l'atmosphère. Et en Équateur, il atteint 17 km. La troposphère est appelée couche sale car elle est constituée de poussières concentrées séparées du désert et de l’activité industrielle.

Tous les phénomènes qui affectent le climat se produisent dans cette couche. Il est situé au-dessus de la troposphère et a une épaisseur d'environ 50 km. Il n'y a pas de phénomène climatique dû au manque d'air. Les gaz laotiens sont : l'azote, l'oxygène et l'ozone. Cette couche contient la couche d’ozone, qui aide à filtrer les rayons ultraviolets. La couche d'ozone se trouve à sa concentration la plus élevée, à environ 25 km de distance, en Équateur et sa plus faible concentration aux pôles.

Son épaisseur est d'environ 20 km. Dans cette couche la densité des gaz est très faible, et pour cette raison il a été impossible de déterminer la T° de l'exosphère, seule la présence d'hydrogène et d'hélium gazeux a été démontrée. Dioxyde de carbone : produit de la respiration et de la combustion. Caractéristiques : Non toxique, mais à fortes concentrations, il provoque une asphyxie.

C'est un gaz incolore, inodore et insipide. Petit jet, il est donc utilisé pour fabriquer des extincteurs. Il se dissout dans l'eau, ce qui facilite la formation d'acide. Inconvénients : une concentration accrue dans l'air provoque. Acidification des pluies acides.