Aire

 

Se denomina aire a la combinación de gases que forma la atmósfera terrestre, mantenidos sujetos alrededor de la Tierra por la fuerza de gravedad.

El aire es esencial para la vida en el planeta, es particularmente delicado y está compuesto en proporciones ligeramente variables por sustancias tales como:

Componente

Concentración aproximada

Nitrógeno

(N)

78,03% en volumen

Oxígeno

(O)

20,99% en volumen

Dióxido de Carbono

(CO2)

0,03% en volumen

Argón

(Ar)

0,94% en volumen

Neón

(Ne)

0,00123% en volumen

Helio

(He)

0,0004% en volumen

Criptón

(Kr)

0,00005% en volumen

Xenón

(Xe)

0,000006% en volumen

Hidrógeno

(H)

0,01% en volumen

Metano

(CH4)

0,0002% en volumen

Óxido nitroso

(N2O)

0,00005% en volumen

Vapor de Agua

(H2O)

Variable

Ozono

(O3)

Variable

Partículas

 

Variable

 

(Ver: PSU: Pregunta 02_2005(Quimica2).

Todos  los componentes del aire se encuentran mezclados pero no químicamente combinados (no es un compuesto).

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Estos componentes tienen masa y peso (masa, porque están formados por materia y peso, porque el aire es atraído por una fuerza hacia el centro de la tierra al poseer masa).

Además ocupan un lugar en el espacio aunque no se vea. Tiene la propiedad de desplazarse de un lugar a otro y ocupar todos los espacios que parecen vacíos.

Propiedades físicas del aire

• Expansión: Aumento de volumen de una masa de aire al verse reducida la presión ejercida por una fuerza o debido a la incorporación de calor.

• Contracción: Reducción de volumen del aire al verse presionado por una fuerza, pero este llega a un límite y el aire tiende a expandirse después de ese límite.

• Fluidez: Es el flujo de aire de un lugar de mayor a menor concentración sin gasto de energía

• Presión atmosférica: Fuerza que ejerce el aire a todos los cuerpos.

• Volumen: Es el espacio que ocupa el aire.

• Masa

• Densidad

Propiedades químicas del aire

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Actualmente se conoce con bastante exactitud la composición del aire. Éstos pueden ser divididos en:

• Componentes fundamentales: nitrógeno (78,1%) y el oxígeno (20,9%).

• Componentes secundarios: gases nobles y dióxido de carbono (1%).

• Contaminantes: Monóxido de nitrógeno, ozono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, amoníaco y monóxido de carbono.

• Componentes universales: agua (en sus 3 estados) y polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos, etc.). Las proporciones de vapor de agua varían según el punto geográfico de la tierra.

Las proporciones de estos gases se pueden considerar exactas más o menos a 25 km de altura. (Ver: Aire: Factores que lo influyen)

¿La presión del aire aumenta con la temperatura?

El peso de los gases que componen la atmósfera  ejerce una presión (fuerza por unidad de superficie) sobre todos los objetos que se encuentran inmersos en ella.

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Esta presión es directamente proporcional con la temperatura, es decir, a mayor presión, mayor temperatura y viceversa, porque al aumentar la temperatura las moléculas poseen mayor agitación térmica (se mueven más rápido; tienen mayor energía cinética) lo que se traduce en un mayor número de choques entre ellas y contra las paredes del recipiente, aumentando así la fuerza por unidad de superficie.

¿Por qué un globo inflado se “chupa” en un matraz que posee 200 ml de agua en ebullición?

El agua que está hirviendo está pasando del estado líquido al gaseoso.

Estas moléculas en forma de vapor de agua penetran en el interior del globo donde se hallan las moléculas de aire.

Como están a mayor temperatura que lo normal, el volumen del gas se encuentra dilatado, es decir, ha aumentado su volumen.

Sin embargo, cuando se enfría, los gases se contraen y disminuyen su volumen, provocando que el globo se “chupe”

¿Cómo se relaciona el aire con la presión interna y la externa?

La atmósfera es una capa de gases que rodea a nuestro planeta. Esta capa de gases está constituida por el aire, el cual, como ya se dijo anteriormente, es una mezcla de gases que ejerce  una presión sobre todos los objetos que se encuentran inmersos en ella, porque tiene peso.

Esta presión se llama Presión atmosférica y alcanza su máximo valor a nivel del mar: 1.033 kilogramos por centímetro cuadrado de superficie y disminuye a medida que se aleja del mar.

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La presión atmosférica se expresa en la unidad de presión llamada atmósfera.

Las moléculas del aire se dilatan cuando el movimiento molecular aumenta, y se contraen cuando el movimiento disminuye.

La causa del movimiento molecular se debe a la temperatura. Todo esto se traduce en la presión interna entre las moléculas.

¿Ejerce el aire presión hacia arriba?

La presión es la fuerza que un cuerpo ejerce por cada unidad de superficie de apoyo. En el caso de la atmósfera, el cuerpo que ejerce la fuerza sobre la superficie terrestre es el aire, y como gas ejerce esa presión en todas direcciones, también hacia arriba. (Ver: Presión atmosférica).

 

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