Воздух

Во́здух — смесь газов главным образом азота и кислорода — 98—99 % в сумме и зависит от влажности (концентрации водяного пара), а также аргона, углекислого газа, водорода, образующая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования на Земле живых организмов. Кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы). В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха, используя метод сжижения, добывают инертные газы. В соответствии с федеральным законом РФ «Об охране атмосферного воздуха» под атмосферным воздухом понимается «жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений».

Доказательства зонального распределения температуры воздуха: она понижается от экватора к полюсам. В этом направлении угол падения солнечных лучей уменьшается, что приводит к снижению нагревания земной поверхности. Средняя годовая температура на всей земной поверхности +14 °C. Южное полушарие холоднее Северного.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Надо заметить, что теплозадерживающая функция атмосферы, в свою очередь, регулируется обменом воды с океанами и морями, а частью также – углекислоты с биосферой. Дело в том, что главные составные части воздуха – кислород и азот – обладают весьма малой задерживающей способностью, а водяной пар, которого в воздухе сравнительно очень немного, несколько десятых процента, и углекислота, которой еще меньше, превосходят их в этом отношении в 16.000 раз. Таким образом регулирование их количества конъюгационными связями между тремя областями есть основное условие, благодаря которому сохраняется устойчивый, в среднем, температурный их уровень; типичное дополнительное соотношение.

Александр Александрович Богданов, Расхождение и схождение форм, 1922

Присутствие пара в альвеолах объясняет, почему парциальное давление кислорода в этих воздушных пузырьках ниже, чем в атмосфере (кроме того, кислород постоянно расходуется на нужды организма). Этим же фактором определяется физический предел высоты, которой может достичь человек, даже дыша чистым кислородом. Нижняя граница барометрического давления, при котором поддерживается нормальная концентрация кислорода в легких (100 торр), при дыхании чистым кислородом соответствует примерно 10 400 м, что равно высоте полета большинства пассажирских лайнеров. На большей высоте выжить тоже можно, поскольку при учащенном дыхании выпускается больше углекислого газа и освобождается место под кислород. Однако уже на высоте 12 200–13 700 м кислорода вырабатывается недостаточно, и человек теряет сознание. Выше 18 900 м при температуре тела кровь «закипает», т. е. фактически испаряется. Тем самым объясняется, почему для подобных высот и космических путешествий необходим герметичный скафандр или капсула с автономной системой подачи воздуха (см. гл. 6).

Фрэнсис Эшкрофт, На грани возможного: Наука выживания, 2000

Кроме того, планета с недостаточной массой не может удержать внутреннее тепло и быстро остывает. Железное расплавленное ядро планеты создает магнитное поле, защищающее ее биосферу от губительного воздействия космических лучей, заряженных частиц солнечного ветра, жесткого рентгеновского излучения. Наша планета уникальна и своей атмосферой – соотношением в ней объемов кислорода и азота, уровнями углекислого газа, водяного пара, озона. При меньшем количестве кислорода в воздухе (менее 21 % атмосферы) задохнулись бы крупные млекопитающие, при увеличении количества кислорода планета страдала бы от постоянных пожаров. Особенный состав земной атмосферы (в частности, наличие озона) обеспечивает поглощение рентгеновского и ультрафиолетового излучения. Уникальны наши морская и пресная вода, при этом многие полезные для жизни вещества очень хорошо растворяются в воде, а вредные растворяются плохо. Пары воды легче сухого воздуха, что важно для переноса теплоты и круговорота воды на планете, а атмосфера не дает воде улетучиться в космос.

Виктор де Касто, Pro темную материю, 2016

Кислород по биологической роли – самая важная составная часть воздуха. В природе постоянно происходит потребление кислорода при дыхании человека и животных. Расходуется кислород на процессы окисления и горения. Несмотря на значительный расход кислорода, его содержание в воздухе практически не изменяется, так как в растительном мире идет постоянно процесс ассимиляции углекислого газа и выделение кислорода. В результате процессов фотосинтеза в атмосферу поступает около 5 × 1014 тонн кислорода в год, что примерно соответствует его потреблению. Под действием солнечных лучей молекулы воды распадаются также с образованием кислорода.

Владимир Николаевич Шилов, Гигиена. Конспект лекций, 2009

Кислород по биологической роли – самая важная составная часть воздуха. В природе постоянно происходит потребление кислорода при дыхании человека и животных. Расходуется кислород на процессы окисления и горения. Несмотря на значительный расход кислорода, его содержание в воздухе практически не изменяется, так как в растительном мире постоянно идет процесс ассимиляции углекислого газа и выделение кислорода. В результате процессов фотосинтеза в атмосферу поступает около 5 X 1014 т кислорода в год, что примерно соответствует его потреблению. Под действием солнечных лучей молекулы воды распадаются также с образованием кислорода.

Марина Краснова, Полный справочник санитарного врача, 2013

Круговорот вещества в атмосфере. Воздух одна из основных составляющих окружающей среды. Важную роль для жизни играет состав воздуха и физические процессы переноса вещества и энергии в форме круговоротов. Воздух состоит из газов: азот 78.084 %, кислород 20.948 %, аргон 0.934 %, другие и паров воды.

А. П. Рыженков, Физика окружающей среды, 2018

Как известно, воздушные массы содержат некоторое количество влаги. Ее образование в воздухе связано с жизнедеятельностью живых организмов и растений. Доказано, что в помещении с более высокой температурой воздуха влаги больше, чем в холодной комнате. Резкое снижение температуры является причиной выпадения и оседания капелек воды на поверхностях. Такое явление называется конденсатом, который оказывает разрушительное действие на конструкционные элементы и предметы, находящиеся в помещении.

С. А. Хворостухина, Утепление квартиры и дома современными материалами, 2011

Не менее повезло людям и с поведением воды при испарении. Вода при испарении (пар) превращается практически в простой газ, плотность которого меньше плотности воздуха, и поэтому вода способна насыщать своими молекулами земную атмосферу, создавая комфортные для человека погодные условия. Если бы водяной пар был заметно тяжелее воздуха, то поверхность всей Земли покрывал бы вечный слой тумана. Жизнь на такой планете трудно себе представить.

В. М. Рошаль, Магическая энергия воды, 2009

Атмосферный воздух имеет большое значение для человека. Он участвует в дыхании, выделении, теплообмене и других физиологических процессах. Атмосферный воздух также формирует воздушную среду жилых и производственных помещений, является резервуаром накопления вредных веществ, климатообразующим фактором, источником загрязнения воды и почвы.

Коллектив авторов, Гигиена и экология человека, 2015

Скорость горения, как и скорость других химических реакций, зависит, в частности, от концентрации реагирующих веществ. Поэтому теоретически необходимого количества воздуха оказывается недостаточно для полного сгорания топлива: на последней стадии горения скорость реакций станет недопустимо малой – топливо не успеет сгореть в зоне высоких температур. Именно поэтому в топку подают количество воздуха, превышающее теоретически необходимое. Отношение первого ко второму называют коэффициентом избытка воздуха и традиционно обозначают первой буквой греческого алфавита – α. Следовательно,

С. Е. Беликов, Котлы тепловых электростанций и защита атмосферы, 2008

Помимо кислорода и азота, в атмосфере содержится небольшое количество так называемых парниковых газов – углекислый газ, водяной пар и метан. Составляя ничтожную долю атмосферы (менее 1 %), они, тем не менее, оказывают важное влияние на глобальный климат. Все дело в особых свойствах этих газов: будучи сравнительно прозрачными для коротковолнового излучения, поступающего от Солнца, они в то же время непрозрачны для длинноволнового – излучаемого Землею в космос. По этой причине вариации в количестве атмосферного CO2 могут вызывать существенные изменения теплового баланса планеты: с ростом концентрации этого газа атмосфера по своим свойствам все более приближается к стеклянной крыше парника, которая обеспечивает нагрев оранжерейного воздуха путем «улавливания» лучистой энергии, – парниковый эффект.

К. Ю. Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

А между тем окись N2О – естественная составляющая воздуха, не рассматриваемая в специальной литературе как загрязнение атмосферы. Закись азота NО изобильно вырабатывается во всех процессах сгорания на самолетах, автомобилях, быстро окисляется на воздухе, переходя в NО2, т. е. в основной поглотитель фотонов при т. н. фотооксидном загрязнении воздуха (Лос-Анджелесский тип загрязнения). N2О достаточно химически устойчивое вещество, всегда количествует в концентрациях вдвое более высоких, чем все другие окислы азота, характеризующие загрязненную атмосферу, но не играет никакой роли в каких-либо проблемах загрязнения атмосферы, так как становится опасным только при концентрациях порядка 90 %, при которой проявляется его эффект, состоящий главным образом в обескислороживании.

Ф. Ю. Зигель, Вторжение инопланетян. Битва за Землю продолжается, 2012

Кавендиш провёл ряд экспериментов, в которых он воздействовал электрическим разрядом на смесь атмосферного азота и кислорода, взятого в избытке. В конечном итоге реакция приводила к образованию поглощавшегося водой оксида азота (говоря собственным языком Кавендиша, дефлогистированный воздух освобождал флогистированный воздух от флогистона, превращая его в кислоту). Затем он поглощал непрореагировавший кислород с помощью сульфида калия, однако во всех экспериментах наблюдалось, что остается некий нереагирующий и не поглощаемый ничем газ, объём которого составляет около 1/120 от объёма воздуха. Результаты эксперимента были опубликованы в 1785 году, однако природу газа, который не поглощался и не реагировал, Кавендиш объяснить не мог и просто описал наблюдаемые результаты как эмпирический факт. Лишь спустя сто с лишним лет, в 1894 году, лорд Рэлей и Уильям Рамзай в ходе сходных экспериментов с атмосферным воздухом идентифицировали этот остаток как аргон – первый из обнаруженных инертных газов. Тем не менее, приходится признать, что отпрыск двух благородных родов Генри Кавендиш первым наблюдал существование благородного газа, опередив своё время.

А. И. Курамшин, Жизнь замечательных устройств, 2018

Мы уже знаем, что основной задачей носа является обработка воздуха – его очистка, обогрев, увлажнение. Суть этой обработки – подготовка к газообмену, к тому, что чистый, влажный и теплый воздух будет транспортирован в нижние дыхательные пути, где отдаст кислород, получит углекислый газ, после чего покинет организм человека.

Е. О. Комаровский, Книга от насморка. О детском насморке для мам и пап, 2016

Из всех химических элементов углерод представляется неотъемлемой частью всего живого. Без этого элемента очень трудно представить себе жизнь на любой планете. “Виной” этому выдающаяся способность атомов углерода к формированию колец, цепей и других молекулярных структур сложной архитектуры. Углерод попадает в пищевую цепь в ходе фотосинтеза – процесса, при котором растения усваивают молекулы двуокиси углерода (углекислого газа) из воздуха и используют энергию света для включения атомов углерода в состав молекул сахаров. Весь углерод, содержащийся в телах животных (и наших), поступает из растений, а значит, из атмосферного CO2. Процесс замкнут: когда мы дышим, выделяем вещества во внешнюю среду, когда умираем – углерод возвращается в атмосферу.

Ричард Докинз, Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции, 2009

В своей физической теории Анаксимен уклоняется от Анаксимандра в том отношении, что в качестве первоначала он признает не безграничное вещество без какого-либо определения, подобно Анаксимандру, а вместе с Фалесом – качественно определенное вещество. С другой стороны, он примыкает к Анаксимандру в том отношении, что выбирает такое вещество, которое, по-видимому, обладает существенными свойствами первоначала: безграничностью и непрерывным движением. То и другое присуще воздуху. Он не только простирается в беспредельность, но вместе с тем находится в постоянном движении и изменении и является основой всей жизни и всякого движения в живых существах: «Как воздух, в качестве нашей души, держит нас, так веющее дыхание и воздух объемлет весь мир». В силу своего безначального и бесконечного движения воздух претерпевает изменение, которое бывает двояким: разрежением или размягчением и сгущением или уплотнением. Первое есть вместе с тем нагревание, последнее – охлаждение. Через разрежение воздух становится огнем, через сгущение – ветром, далее – тучами, водой, землей, камнями. Эту мысль Анаксимен извлек из наблюдения атмосферных процессов и осадков. При возникновении мира сначала образовалась Земля, которую Анаксимен представлял себе плоской, наподобие диска, и потому висящей в воздухе. Поднимающиеся от нее испарения, разряжаясь, становятся огнем. Части этого огня, сжатые воздухом, суть звезды; имея форму, подобную Земле, звезды, витая в воздухе, вращаются вокруг Земли боковым движением.

М. В. Малышкина, Философия. Шпаргалки, 2013

Под воздействием отраженных от земной коры солнечных лучей воздух прогревается каждый день в течение определенного времени. Как известно, земная ось немного наклонена, поэтому нагревание атмосферы происходит неравномерно. Этим обусловлено существование нашей планете климатических поясов и зон с индивидуальной совокупностью погодных факторов. В зависимости от солнечной активности изменяются атмосферное давление, содержание кислорода в воздухе, ускоряется или замедляется испарение воды из естественных водоемов. И каждое изменение одного или нескольких факторов окружающей среды неизбежно влияет на метеочувствительных людей.

С. В. Дубровская, Метеочувствительность и здоровье, 2011

Основные составляющие воздуха – кислород, азот и углекислый газ. И для нормальной работы нашего организма очень важно процентное содержание в воздухе этих главных его компонентов.

Наталья Ольшевская, 365 золотых упражнений по дыхательной гимнастике, 2009

В итоге воздух в легких по содержанию кислорода соответствует целебному воздуху среднегорья, а по содержанию углекислого газа – воздуху в космической станции на околоземной орбите во время сна космонавтов. Изменения состава дыхательных газов в легких не выходят за пределы физиологической нормы, для этого объем внешней емкости ограничивается – он не превышает 2 л.

А. А. Степанов, Жизнь без болезней! «Самоздрав», 2012

– ледяной смог возникает в городах северных широт при неблагоприятных климатических условиях под воздействием пыли, оксидов серы и азота, высокой влажности и низкой температуры. Воздействие аэрозолей кислот на органы дыхания человека усиливается механическим действием мелких кристалликов льда. На твердых взвешенных частицах загрязненного воздуха могут скапливаться электрические заряды. Их совокупность составляет атмосферное статическое электричество, называемое «электрическим смогом». Статическое электричество оказывает отрицательное влияние на здоровье человека, вызывая нарушения работы сердечно-сосудистой и других систем организма.

А. И. Байтелова, Экологические особенности городской среды, 2012

Кислород – это химический элемент, самый распространенный во Вселенной. Он необходим для жизни на Земле. Им дышат люди, животные и растения. Кислород соединяется практически со всеми другими химическими элементами. Вместе с азотом он входит в состав воздуха, а в соединении с водородом образует воду. В живых организмах кислород соединяется с водородом, углеродом и другими веществами, составляя в человеческом теле примерно 2/3 общего веса.

Л. В. Кашинская, Мир вокруг нас, 2010

А начнем мы с понятия, выходящего за рамки чистоты, влажности и температуры, но исключительно важного – речь идет о газовом составе воздуха, о том очевидном факте, что воздух – это смесь газов и смесь эта представлена кислородом, азотом, углекислым газом, аргоном, водородом и еще кое-чем в незначительных количествах.

Е. О. Комаровский, Книга от кашля. О детском кашле для мам и пап, 2016

Эколого-биоорганический севооборот отличается от обычного традиционного тем, что он является на протяжении всего вегетационного периода «зеленым» с максимально большим агробиоразнообразием. В «зеленом» севообороте более полно используются природные условия – солнечная энергия, температура воздуха, атмосферные осадки для накопления органического вещества и биологического азота, снижения миграции элементов питания вниз по профилю почвы, тем самым способствующих сохранению экологической чистоты водоемов, ручьев, колодцев от техногенных загрязнителей. Образующееся за счет промежуточных культур в летне-осенний период органическое вещество активно поглощает диоксид углерода, тем самым позитивно снижает парниковый эффект, в то же время выделяемый растениями кислород значительно улучшает атмосферный воздух.

Коллектив авторов, Переход от традиционного к биоорганическому земледелию в Республике Беларусь. (Методические рекомендации), 2015

Свою «долю» в загрязнение атмосферы вносили и вносят промышленные предприятия в развивающихся и индустриальных странах Азии, Африки и Латинской Америки. Другим поставщиком дыма и загрязняющих веществ в атмосферу являются частые лесные пожары в различных районах Земли и особенно в России, на огромных площадях в Сибири и на Дальнем Востоке. В крупных городах – промышленных центрах при неблагоприятных погодных условиях (отсутствии ветра и температурной инверсии в слое 300–400 м – вместо обычного понижения температура воздуха повышается) летом или зимой образуется смог – ядовитая смесь дыма, тумана и пыли, содержащая оксиды серы, углерода, азота, органические пероксиды, альдегиды и т. д. Смог вызывает обострение респираторных заболеваний, раздражение и слезоточивость глаз, общее ухудшение физического состояния вплоть до летального исхода (например, в 1952 г. в Лондоне от смога за 2 недели погибло более 4000 человек). Другим последствием загрязнения атмосферы является кислотный дождь – дождь или снег, подкисленный до рН < 5,6 из-за растворения в атмосферной влаге компонентов различных техногенных выбросов (диоксида серы, оксиды азота, хлороводорода и др.). Кислотные дожди обычно выпадают недалеко от крупных промышленных районов, в результате их воздействия происходят:

В. С. Алексеев, ОБЖ в вопросах и ответах, 2009

Свет и температура. Основная роль света в жизни зеленых растений связана с фотосинтезом. Фотосинтез представляет собой процесс, при котором световая энергия солнца поглощается и используется растениями для синтеза углеводов из воды и углекислого газа воздуха. Кроме света на фотосинтез влияют другие внешние факторы, в том числе температура. Существует световой и температурный оптимум фотосинтеза. Стоит отметить, что процесс фотосинтеза имеет глобальное значение в жизни Земли, так как зеленые растения являются первоисточником энергии и кислорода для всего живого.

К. А. Смирнов, Кактусы в домашней коллекции и под открытым небом, 2008

Объемы воды, сконцентрированные над сушей, огромны. Каждое облако содержит несколько тонн воды. Выпадение осадков – это только часть процесса кругооборота воды в природе, а перемещение облаков над сушей является регулятором перераспределения влаги и тепла в атмосфере планеты. Подсчитано, что одна капля весом 50 мг при движении сверху вниз пронизывает около 16 л воздуха, попутно очищая его. Также установлено, что 1 л дождевой воды промывает около 300 000 л воздуха, поглощая содержащиеся в нем вредные примеси – пыль, соль и химические элементы.

С. В. Филатова, Магия воды. Чудесные исцеления, 2012

Для контроля за температурным режимом необходима эффективная система вентиляции, обеспечивающая приток свежего воздуха и регулирующая степень влажности. Это важно сделать по ряду причин. Во-первых, в жаркую погоду происходит быстрый подъем температуры внутри теплицы от падающего на нее солнечного света, что вызывает так называемый парниковый эффект. Кроме того, застоявшийся воздух служит идеальной средой для распространения болезней и вредителей.

И. В. Мельников, Что можно вырастить? Как сделать парник или оранжерею, 2012

А вот какая история произошла в нашей стране. В конце ХХ века ученые забили тревогу: в земной атмосфере появились и начали расти «дыры» в озоновом слое. Причины этого явления полностью пока не известны. Предполагают, что помимо природных факторов, влияющих на озоновый слой, появились и искусственные. Хорошо известный пример – фреоны. Фреоны – это углеводороды, в которых атомы водорода (некоторые или все) замещены атомами фтора и хлора. Фреоны не ядовиты, многие из них – летучие жидкости или легко сжижающиеся газы. Потому фреоны широко использовали в холодильной технике и для заполнения аэрозольных баллончиков, которые во всем мире выпускаются в огромном количестве: в них заправляют дезодоранты, лаки для волос, освежители воздуха, средства для мытья окон, полировки мебели и т. д. и т. п. Понятно, что в конечном счете все эти фреоны попадают в воздух; так, только в 1973 г. в атмосферу было выпущено 230 тысяч тонн фреонов! Попавшие в воздух фреоны медленно, в течение многих лет и даже десятилетий, поднимаются с потоками воздуха все выше и выше, достигая наконец озонового слоя. Тут-то они и проявляют свое коварное действие: разлагаясь под действием солнечной радиации, фреоны высвобождают атомы хлора, которые начинают каталитически разлагать озон, что и приводит к снижению его концентрации. Пока не известно в точности, в какой степени именно фреоны повинны в «озоновых дырах», и тем не менее уже давно пытаются принимать меры, причем самые энергичные. Например, с 15 декабря 1978 г. в США было запрещено производство практически всех аэрозольных баллончиков, содержащих фреоны.

И. А. Леенсон, Занимательная химия для детей и взрослых, 2013

В организме человека непрерывно происходят процессы окисления (соединения с кислородом) различных пищевых веществ – белков, жиров, углеводов, которые сопровождаются образованием и выделением тепла. Это тепло необходимо для всех жизненных процессов, оно расходуется на нагревание вдыхаемого воздуха, на поддержание температуры тела. Тепловая энергия обеспечивает также деятельность мышечной системы. Чем больше мышечных движений выполняет человек, тем больше он производит потерь, для покрытия которых требуется большее количество пищи.

И. В. Мельников, Питание при циррозе печени, -1

Интересно, что плотность эфира на 11 порядков меньше плотности воздуха, но давление в нем и соответственно удельное энергосодержание (тепловая энергия в 1 кубическом метре объема) на 32 порядка превышают давление и энергосодержание воздуха на поверхности Земли, так как молекулы эфира – амеры имеют скорость теплового движения, многократно превышающую скорость света.

Вера Надеждина, Эниология как паранаука, 2012

С точки зрения природников, главное, о чем должен знать и помнить практик, состоит в следующем: растение питается не только с помощью корней, добывающих минеральные вещества из почвы, но и с помощью зеленых листьев, которые под действием солнечного света вырабатывают пищу для самих растений, а значит, и для всего сущего на Земле. Только на свету в зеленых листьях, если говорить упрощенно, углекислый газ воздуха (СО2?) разделяется на углерод (С) и кислород (О2?). Иными словами, растения поглощают углекислый газ как пищу. Углерод остается в тканях растений, соединяется там с другими минеральными элементами и образует уже органические вещества: жиры, белки, углеводы, витамины, ферменты, т. е. все то, что мы называем урожаем. Этот процесс образования органических веществ из неорганических в зеленых листьях под действием солнечного света называется фотосинтезом.

Е. Л. Ляшенко, Сад без химии. Агротехника природного земледелия в Черноземье, 2009

Некоторые синтетические, искусственные материалы и промышленные отходы чужды физико-химической структуре живых организмов, а иногда просто ядовиты. Эти вещества вследствие циркуляции воды и воздуха распространяются и проникают в стратосферу и океанские глубины, вызывая промышленные загрязнения воды, воздуха, почвы.

В. С. Алексеев, Безопасность жизнедеятельности: конспект лекций, -1

Тепло весьма существенно влияет на развитие корневой системы и ее поглотительную способность по отношению к воде и питательным слоям. Для хорошего роста роз температура почвы должна быть несколько ниже, чем температура воздуха. Наилучшей температурой почвы для них считают 17 °С, но не более 20 °С, воздуха – 18 °С, но не более 21 °С.

А. С. Бруйло, Энциклопедия бизнес-планов по выращиванию цветов на продажу, 2011