Как взвесить воздух
- Как взвесить воздух?
- Необходимое оборудование
- Шаги измерения
- Зависимость плотности воздуха
- Осторожность при работе
Как взвесить воздух?
Плотностью, отличной от нуля, обладают не только твердые вещества и жидкости, но и газы, а также их смеси. Это относится и к обычному воздуху.
Необходимое оборудование
Если вы хотите взвесить воздух, вам понадобится несколько предметов: герметичный, прочный и не хрупкий сосуд, вентиль, весы, манометр, вакуумный насос и трубки.
Шаги измерения
1. Возьмите герметичный, прочный и не хрупкий сосуд известного объема. Откройте вентиль сосуда, чтобы его объем сообщался с атмосферой. Взвесьте его. Результатом измерения станет масса самого объекта.
2. Подключите сосуд к вакуумному насосу. Откачайте воздух до давления порядка одной десятой атмосферного, чтобы наличием молекул газов в сосуде можно было пренебречь. Закройте вентиль.
3. Отсоедините сосуд от вакуумного насоса, а затем снова взвесьте. Выталкивающая сила окружающего воздуха несколько уменьшит силу, действующую со стороны сосуда на чашу весов, поэтому результатом измерения станет разность между массой самого сосуда и массой приподнимающего его атмосферного воздуха.
4. Откройте вентиль, и сосуд снова наполнится воздухом. Из результата первого измерения вычтете результат второго. Вы узнаете массу помещающегося в сосуд воздуха.
5. Чтобы узнать объем сосуда, полностью заполните его водой. После этого вылейте всю воду из него в мерную емкость. Определите объем этой воды по шкале мерной емкости.
6. Переведите массу воздуха и объем сосуда в систему СИ. Поделите первую величину на вторую. Вы определите плотность воздуха в килограммах на метр кубический.
7. Узнайте текущее значение атмосферного давления при помощи барометра. Запишите, при каком давлении измерена плотность воздуха. При желании проведите дополнительные измерения в другие дни, когда давление изменится. Результаты всех измерений внесите в таблицу.
Зависимость плотности воздуха
Учтите, что плотность воздуха зависит не только от его давления, но и от состава. Например, в городах в нем содержится больше тяжелого углекислого газа. Однако, влияние это столь незначительно, что измерить его удается не всегда.
Осторожность при работе
При работе с вакуумным насосом необходимо соблюдать осторожность. Не оставляйте сосуд под вакуумом без присмотра.
