الهواء مكوناته وخصائصه

الهواء مكوناته وخصائصه

 ما هو الهواء

الهواء خليط الغازات الذي يحيط بالأرض. وغالبًا ما يطلق عليه الغلاف الجوي. فعندما تهب الرياح، فإن الذي تشعر به يلامس وجهك هو الهواء. والرياح ببساطة هواء متحرك. ويمكنك رؤية أثر الرياح في انسياب الغيوم وتلاطم الأمواج وخشخشة أوراق الشجر

غازات الهواء . النيتروجين بنسبة 78 % والأكسجين بنسبة 21 % من الغازات الرئيسية في الهواء . ويحتوي الهواء على غيرهما من الغازات بنسبة (1%) مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والنيون والهيليوم والهيدروجين والأوزون 
وبعض الغازات في الغلاف الجوي مهمة جدًا. فعندما نتنفس، نأخذ الأكسجين من الهواء ونُخرج ثاني أكسيد الكربون. وتأخذ النباتات الخضراء ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين في عملية صناعة الغذاء أو ما يسمى بعملية التركيب الضوئي 
 ويؤدي الأكسجين في الجو دورًا في بعض العمليات الكيميائية كصدأ الحديد وتصنيع الخل من عصير التفاح. وتحتاج معظم أنواع الوقود الأكسجين لكي تحترق. وتقوم بعض أنواع البكتيريا في التربة بتحويل النيتروجين في الجو إلى أسمدة كيميائية للنبات.  
خصائص الهواء

الهواء عبارة عن مجموعة من الغازات لا لون لها ولا طعم ولا رائحة

الهواء لا يوجد على شكل معيّن فهو يتشكّل حسب الوعاء الذي يحتوي الهواء : فعند مثلا نفخ بالون معيّن بالهواء فإنّهُ يأخذ شكل الحيّز الذي يحتويهِ البالون ، فأحياناً يكون الهواء على شكل دائري أو إسطواني أو أي شكل يحتويهِ

الوزن والضغط
  لا نستطيع في العادة الشعور بوزن الهواء، لأن الهواء أقل من وزن الأجسام الصلبة والسائلة بكثير. ولكن يمكن التأكد بأن للهواء وزنًا من خلال تجربة بسيطة. أولاً، نفرِّغ الهواء من زجاجة بوساطة مضخة شفط. ثم نغلق الزجاجة ونزنها. ثانيًا، نزيل الغطاء، فيدخل الهواء إلى الزجاجة. وعندما نزن الزجاجة مرة أخرى فإن وزنها يكون أكبر، فيكون الوزن الإضافي هو وزن الهواء

انضغاط الهواء
يقـاس الضغـط الجـوي (او ضغط الهواء) بجهـاز يسمى البارومتر. ويعبّر البارومتر الزئبقي عن الضغط الجوي بالمليمتر زئبق أو وحدة قياس تُدعى بار أو مليبار
انضغاط الهواء . يمكن ضغط الهواء في داخل أسطوانات أو خزانات فولاذية حتى يصل الضغط بها مئات أضعاف الضغط الجوي العادي. ويسمى الهواء في هذه الحالةالهواء   المضغوط. وعندما يتعرض الهواء للضغط، فإن سرعة ذراته وجزيئاته تصبح أعلى، وبسبب هذه السرعة فإن الهواء يصبح أسخن

- الهواء قابل للانضغاط والتوسّع-

 

نقوم بحجز كمية من الهواء داخل حقنة ونسد فوهتها.

عندما نقوم بدفع المكبس، يتقلص حجم الهواء ويرتفع ضغطه.

وعند سحب المكبس، يزداد حجم الهواء وينخفض ضغطه.

يستخدم الناس الهواء المضغوط لنفخ العجلات والمفارش الهوائية، وبعض الغواصين يتنفسون الهواء من أسطوانات مملوءة بالهواء المضغوط مثبتة على ظهورهم، حيث يحمل الغواصون أسطوانات مملوءة بالهواء المضغوط يصل حجمه 1/200 من حجمه الأصلي. وهناك غواصات تشبه المقصورات تسمى خزانات الصابورة تنساب مع الماء. وتصعد إلى سطح الماء بفعل تدفق المياه منها بقوة الهواء المضغوط. كما يستخدم الهواء المضغوط في الكوابح وعلب المبيدات الحشرية ورش الأصباغ والحفارات وغيرها من العدد الهوائية


حركة الهواء
 يتحرك الهواء على سطح الأرض في شكل رياح. وتسبب حرارة الشمس حركة الرياح نظرًا لعدم تسخينها لسطح الأرض بشكل متساوٍ. فالهواء الواقع فوق المناطق الدافئة يتمدد ويصبح أخف وزنًا. وهنا يرتفع الهواء منشئًا منطقة ذات ضغط منخفض قرب سطح الأرض. وتنشأ الرياح عندما ينتقل الهواء الأبرد والأثقل نحو المناطق ذات الضغط المنخفض ليحل مكان الهواء الصاعد إلى أعلى

مقاومة الهواء

  يقاوم الهواء حركة الأجسام التي تتحرك خلاله. وتنشأ هذه المقاومة عن حركة الأجسام واحتكاكها بذرات وجزيئات الغازات المكونة للهواء. فقطعة الورق في الهواء تهبط ببطء نحو الأرض بسبب مقاومة الهواء لها، كما أن مقاومة الهواء تُخفِّض سرعة القافزين بالمظلات

 للهواء كتلة : كتلة 1 لتر من الهواء في الظروف العادية يساوي 1.3 غرام

الهواء قابل للانتشار.

إذا وضعنا فوهة بالونة غير منفوخة في فوهة بالونة منفوخة، نلاحظ انتقال كميّة من الهواء من البالونة المنفوخة إلى البالونة الأخرى. فنستنتج أن الهواء قابل للانتشار. 
- يتمدد الهواء بمفعول الحرارة ويتقلّص بمفعول البرودة عندما نغطي فوهة قارورة ببالونة ونضعها في حوض مملوء بالماء ثم نسخنه، نلاحظ انتفاخ البالونة لأن تأثير حرارة الماء الموجود في الحوض نتج عنه صعود الهواء إلى فوق ممّا ساعد على انتفاخ البالونة.  فنستنتج أن الهواء يتمدد بمفعول الحرارة.

وإذا أخذنا قارورة مملوءة بالهواء ونقوم بسدّ فوهتها بسدّاد يمرّ منه أنبوب توصيل منغمر طرفه في حوض مملوء بماء ملوّن ثمّ نضع القارورة في حوض آخر مملوء بالثّلج. نلاحظ انتقال كميّة من الماء الملوّن من الحوض إلى القارورة. لأن الهواء الموجود في القارورة أصبح باردا تحت تأثير الثّلج، فنزل إلى قعرها وتقلص فتنقلت كميّة من الماء الملوّن معوّضة الهواء الّذي تقلّص. فنستنتج أن الهواء يتقلص بمفعول البرودة.

- الهواء البارد أثقل من الهواء الحار
  لماذا توضع خزانات التجميد في الجزء العلوي في الثلاجات؟ توضع هذه الخزانات في الجزء العلوي من الثلاجات للحصول على الدورة المطلوبة للهواء داخل الثلاجة، فالهواء البارد أثقل أو أكثف من الهواء الدافئ وببرودة الهواء بوساطة الثلج يسقط إلى قاع الثلاجة، وهذا يدفع الهواء الدافئ الأقل كثافة إلى أعلى حيث يأتي في ملامسة الثلج فيبرد، وبهذه الطريقة تتوافر دورة ثابتة للهواء تحاول حفظ كل الهواء المحبوس عند درجة حرارة واحدة.

الهواء عازل للكهرباء