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  • 空气”是个多义词,全部含义如下:

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    • 地球周围气体

    空气[地球周围气体]

    空气,我们每天都呼吸着的“生命气体”,它分层覆盖在地球表面,透明且无色无味,它主要由氮气和氧气组成,对人类的生存和生产有重要影响。空气是指地球大气层中的气体混合。它主要由 78%的氮气、21%氧气、0.94%的稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙·氡),0.03%的二氧化碳,0.03%的其他物质(如水蒸气、杂质等)组成的混合物。空气的成分不是固定的,随着高度的改变、气压的改变,空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质,直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末,科学家们又通过大量的实验发现,空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。在自然状态下空气是无味无臭的。空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必须的。所有动物都需要呼吸氧气。此外植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用,二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳的来源。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 空气 英文名: air、atmosphere、breath
    熔点: -193℃ 沸点: -193℃
    水溶性: 微溶 分子量: 29
    密度: 1.293g/L 外观: 无色透明

    目录

    物理性质/空气[地球周围气体] 编辑

    空气空气

    空气无色无味,气态。

    在0℃及一个标准大气压下(1.013×10^5 Pa)空气密度为1.293g/L 。把气体在0℃和一个标准大气压下的状态称为标准状态,空气在标准状态下可视为理想气体,其摩尔体积为22.4L/ mol。

    空气的比热容与温度有关,温度为250K时,空气的定压比热容cp=1.003kJ/(kg*K).,300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg*K)

    空气的相对分子质量是29。

    常温下的空气是无色无味的气体,液态空气则是一种易流动的浅黄色液体。一般当空气被液化时二氧化碳已经清除掉,因而液态空气的组成是20.95%氧,78.12%氮和0.93%氩,其它组分含量甚微,可以略而不计。

    在标准状态下空气的声速为331.5m/s。

    干燥空气的摩尔质量为28.9634g/mol。

    在标准状态下空气对可见光的折射率约为1.00029。它随气压、气温和空气成分变化。尤其湿度对于折射率的影响比较大,相应地光速在空气中也随之改变。

    比热容:

    = 1.005 kJ/(kg K) = 0.279 kWh/(Tonne K)(等压过程)

    = 0.718 kJ/(kg K) = 0.199 kWh/(Tonne K)(等容过程)

    不含水蒸气的空气被称为干空气。干空气的气体常数为2.8704*10**6erg g**(-1) K**(-1),平均分子量=28.966g mol**(-1) ,定压比热=7R/2=0.240 cal g**(-1) K**(-1),干空气定容比热=5R/2=0.171 cal g**(-1) K**(-1)。

    组成成分/空气[地球周围气体] 编辑

    空气空气成分

    体积含量

    氮气:78.09%

    氧气:20.95%

    稀有气体:0.932%

    二氧化碳:0.03%

    水和杂质:0.03%

    空气是多种气体的混合物。它的恒定组成部分为氧气、氮气、氩气和氖气等稀有气体,可变组成部分为二氧化碳和水蒸气,它们在空气中的含量随地理位置和温度不同在很小限度的范围内会微有变动。至于空气中的不定组成部分,则随不同地区变化而有不同,例如,靠近冶金工厂的地方会含有二氧化硫,靠近氯碱工厂的地方会含有氯等等。此外空气中还有微量的氢气、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的尘埃。

    实验证明,空气中恒定组成部分的含量百分比,在离地面100km高度以内几乎是不变的。以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,稀有气体约占0.932%。

    一般说来,空气的成分是比较固定的。这对于人类和其它动植物的生存是非常重要的。但随着现代化工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘,改变了空气的成分,造成了对空气的污染。被污染了的空气会严重地损害人体的健康,影响作物的生长,造成对自然资源以及建筑物等的破坏。

    排放到空气中的有害物质,大致可分为粉尘和气体两大类。从世界范围看,排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些气体主要来自矿物燃料(煤和石油)的燃烧和工厂的废气。[1]

    分层/空气[地球周围气体] 编辑

    空气地球大气(空气)

    空气包裹在地球的外面,厚度达到数千千米。这一层厚厚的空气被称为大气层。大气层分为几个不同的层,这几个气层其实是相互融合在一起的。生活在最下面的一层(即对流层)中。在同温层,空气要稀薄的多,这里有一种叫做“臭氧”(氧气的一种)的气体,它可以吸收太阳光中有害的紫外线。同温层的上面是电离层,这里有一层被称为离子的带电。电离层的作用非常重要,它可以将无线电波反射到世界各地。若不考虑水蒸气、二氧化碳和各种碳氢化合物,则地面至100km高度的空气平均组成保持恒定值。在25km高空臭氧的含量有所增加。在更高的高空,空气的组成随高度而变,且明显地同每天的时间及太阳活动有关。

    发现史/空气[地球周围气体] 编辑

    200多年前法国科学家拉瓦锡(Lavoisier,1743~1794)用定量试验的方法测定了空气成分。

    他把少量汞放在密闭容器中加热12天,发现部分汞变成红色粉末HgO,同时,空气体积减少了1/5左右。通过对剩余气体的研究,他发现这部分气体不能供给呼吸,也不助燃,他误认为这全部是氮气。

    拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器中再加热,得到汞和氧气,且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器,所得气体和空气性质完全相同。

    通过实验,拉瓦锡得出了空气用氧气和氮气组成,氧气占其中的1/5。

    19世纪前,人们认为空气中仅有氮气(N2)与氧气(O2)。直到1892年,英国物理学家雷利发现从空气中分离氧气后得到“氮气”的密度(1.2572g/L)与分解含氮物质所得的氮气密度(1.2505g/L)之间总是存在着微小的差异。雷利没有放过这一个微小的差异,他后来与英国化学家拉姆塞(William Ramsay 1852一1916)合作,终于发现空气中还存在着一种化学性质不活泼的“惰性”气体---氩气(Ar)。在接下来的几年中,拉姆塞等人又陆续发现了氦气(He),氖气(Ne),氙气(Xe)氪气(Kr)这六种稀有气体。

    人们已能精确测量空气成分。

    质量等级/空气[地球周围气体] 编辑

    空气空气

    假如没有空气,地球上将是一片荒芜的沙漠,没有一丝生机。绿色植物利用空气中的二氧化碳以及阳光和水合成营养物质,在此过程中,氧气被释放出来,人类和其他动物呼吸空气来获取氧气,动物还需要氧气从摄入的食物中获取能量。

    工业的发展,向空气排放了有害物质,污染了空气,使空气里增加了有害成分。当空气里的有害物质达到一定浓度后,就会严重地损害人类的健康和农作物的生长,破坏了某些物质,又会使人的能见度降低,影响交通安全等等。因此,必须大力防止空气的污染。

    排放到空气里的有害物质,可以分为以下几类:粉尘类(如炭粒等),金属尘类(如铁、铝等),湿雾类(如油雾、酸雾等),有害气体类(如一氧化碳、硫化氢、氮的氧化物等)。从世界范围来看,排放量较多、危害较大的有害气体是二氧化硫和一氧化碳。二氧化硫是煤、石油在燃烧中产生的。一氧化碳主要是汽车开动时排出的。从全球估计,一氧化碳的排出量超过二氧化硫的排出量。

    根据国家环保局统一规定,中国空气质量分为5级。它是将一系列复杂的空气监测数据,按一定方法处理后,算出其空气污染指数具体是多少,然后再确定其空气质量等级。

    其具体标准如下:当空气污染指数达0—50时为1级;51—100时为2级;101—200时为3级;201—300时为4级;300以上时为5级。其中3级属于轻度污染,4级属于中度污染,5级则属于重度污染了。

    2012年2月,国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。PM2.5指标表示每立方米空气中这种颗粒的含量,这个值越高,就代表空气污染越严重。

    相对湿度/空气[地球周围气体] 编辑

    通常用于表示湿度的高低,以 %RH 为单位。它反映空气接近饱和 状态的能力。湿度越大,表示空气越接近饱和状态。相反湿度越小,空气越干燥。

    作用/空气[地球周围气体] 编辑

    由于地球有强大的吸引力,使百分之八十的空气集中在离地面平均为十五公里的范围里。这一空气层对人类生活、生产活动影响很大。人们通常所说的大气污染指的是这一范围内的空气污染。

    空气是地球上的动植物生存的必要条件,动物呼吸、植物光合作用都离不开空气;大气层可以使地球上的温度保持相对稳定,如果没有大气层,白天温度会很高,而夜间温度会很低;臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,保护地球上的生物免受伤害;大气层可以阻止来自太空的高能粒子过多地进入地球,阻止陨石撞击地球,因为陨石与大气摩擦时既可以减速又可以燃烧;风、云、雨、雪的形成都离不开大气;声音的传播要利用空气;降落伞、减速伞和飞机也都利用了空气的作用力;一些机器要利用压缩空气进行工作。

    空气负离子与人体健康

    自一九三一年一位德国医生发现空气中负离子、正离子对人体的影响以后,半个多世纪来,一直为欧、美、苏、日等国所积极研究的课题。通过对大气中正、负离子的监测、研究,人们已发现大气中,空气离子是支配大气电场强、弱和构成环境中维持生态平衡的主要因素之一,从大气中离子的轻、重比例可以看出环境污染程度的高低,如轻离子浓度高,环境污染程度相对低些,反之,污染程度高,对人体健康影响就大,随着空间的正、负离子浓度不同,轻重不同,支配着生物的生理状况也不同,对病理也有不同反应,高浓度的轻负离子,可使人们注意力集中,精神振奋,工作效率提高,对治疗呼吸系统、免疫系统、神经系统及造血系统机能等疾病均有辅助疗效。在保健上,每天吸入高浓度的轻负离子空气后,人体肺部吸氧功能可增加 20% ,二氧化碳排出可增加 14.5% ,每天进行半小时“负离子淋浴”,对人的精神、情绪、思维、记忆力等,都有一定的增强和提高。

    近代科学发展,环境科学日益受人关注,人类活动范围从陆地扩展到太空,地球深处,以及海洋深处;这些地方,人们要进入一个人造环境,比如在潜艇、宇宙飞船、密封的空调室内等特殊环境里工作,在公共场所的电影院、宾馆、饭店、人员拥挤的百货商店或商场等地方,均要适当增加空气中的负离子浓度,才能让人精神振奋、头脑清醒、情绪稳定,有效的提高工作效率。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2015-12-29
    开放分类 我来补充
    大气气体科学

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