W tym artykule szczegółowo zbadamy Powietrze i wszystko, co wiąże się z tym tematem. Od swoich początków po dzisiejsze znaczenie, poprzez implikacje w różnych obszarach, Powietrze jest tematem, który zasługuje na analizę z różnych perspektyw. W następnych kilku wierszach zagłębimy się w najważniejsze aspekty Powietrze, odkrywając jego możliwe skutki i oferując globalną wizję tego tematu. Niezależnie od tego, czy znasz Powietrze, czy jesteś nowy w temacie, ten artykuł ma na celu przedstawienie pełnego i aktualnego spojrzenia na ten problem, zachęcając Cię do refleksji i lepszego zrozumienia Powietrze.
Powietrze (łac. aer) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.
W przednaukowej filozofii przyrody, w klasycznej koncepcji Empedoklesa, rozwiniętej następnie przez Arystotelesa, powietrze było uważane za jeden z czterech żywiołów.
Powietrze jest bezbarwne, bez smaku, słabo rozpuszczalne w wodzie. Skroplone powietrze jest bladoniebieskie. Gęstość powietrza zależy od ciśnienia, temperatury oraz składu; dla suchego powietrza, przy ciśnieniu atmosferycznym, na poziomie morza, w temperaturze 20 °C wynosi około 1,2 kg/m³. Temperatura topnienia zestalonego powietrza wynosi około −213 °C, a temperatura wrzenia około −191 °C.
Skład mieszaniny gazów, występujących w najniższej części ziemskiej atmosfery, zmieniał się w historii Ziemi w bardzo szerokim zakresie (np. zmiany stężenia CO2). Atmosfera zawierająca tlen („trzecia atmosfera” w ewolucji Ziemi, „powietrze”) powstawała stopniowo, po osiągnięciu ewolucyjnego sukcesu przez organizmy fotosyntetyzujące. W kolejnych epokach geologicznych stężenia głównych składników powietrza wahały się, co bywało zarówno skutkiem, jak i przyczyną zmian klimatu (sprzężenia zwrotne). Współcześnie zawartość głównych składników powietrza zmienia się w niewielkim stopniu – zwane są one składnikami stałymi; zawartość niektórych składników zmienia się – zwane są one składnikami zmiennymi.
Składnik | % | ppm |
---|---|---|
azot | 78,084 | 780 840 |
tlen | 20,946 | 209 460 |
argon | 0,934 | 9340 |
dwutlenek węgla | 0,0411 | 411 |
neon | 0,00181 | 18,18 |
hel | 0,00052 | 5,24 |
metan | 0,00017 | 1,70 |
krypton | 0,00011 | 1,14 |
wodór | 0,00005 | 0,50 |
ksenon | 0,000008 | 0,087 |
Zawartość dwutlenku węgla wykazuje zmienność (patrz: dwutlenek węgla w atmosferze Ziemi). Jest monitorowana m.in. przez Mauna Loa Observatory.
Ponadto powietrze zawiera parę wodną, przy czym jej zawartość silnie zmienia się z wysokością nad powierzchnią Ziemi, czasem, temperaturą, nasłonecznieniem itd. Przy powierzchni waha się w granicach 0,5–4,0%.
Inne składniki zmienne:
Zawiesiny
Suche powietrze ma średnią masę molową 28,97 g/mol.
Powietrze zawiera różną, zależną od warunków otoczenia, ilość pary wodnej. Zawartość pary wodnej w powietrzu jest zależna od wielu czynników i zmienia się w zakresie 0–4%.
Do oceny stopnia wilgotności powietrza stosuje się dwie wielkości:
Sprężone powietrze wykorzystywane jest jako nośnik energii. W pneumatyce przygotowanie sprężonego powietrza, realizowane w specjalnych urządzeniach (elementach), polega na:
Powietrze oczyszczone powinno charakteryzować się:
Aby zapewnić prawidłową pracę urządzeń pneumatycznych, należy tak osuszać zasilające je powietrze, żeby jego wilgotność względna w najniższej temperaturze pracy nie przekroczyła 80%. Powietrze opuszczające stację kompresorową ma zwykle temperaturę o 10–15 °C wyższą od temperatury otoczenia. Podczas stygnięcia powietrza w instalacji pneumatycznej następuje skroplenie się pary wodnej. Aby skroplona woda nie dostawała się do instalacji sprężonego powietrza, stosuje się urządzenia osuszające sprężone powietrze.