Ist Luft aus Materie?

Ist Luft aus Materie? Um in die Standarddefinition von Materie in der Wissenschaft zu passen, muss Luft Masse haben und Raum einnehmen. Sie können die Luft nicht sehen oder riechen, daher wundern Sie sich möglicherweise über ihren Status. Materie ist physisches Material und das grundlegende Element in uns allen, im ganzen Leben und im gesamten Universum. Aber... Luft?

Ja, Luft hat Masse und nimmt physischen Raum ein, also besteht Luft aus Angelegenheit.

Eine Möglichkeit zu beweisen, dass Luft aus Materie besteht, besteht darin, einen Ballon in die Luft zu jagen. Bevor Sie dem Ballon Luft hinzufügen, ist er leer und formlos. Wenn Sie Luft hineinpusten, dehnt sich der Ballon aus, sodass Sie wissen, dass er mit etwas gefüllt ist - Luft nimmt den Raum ein. Sie werden auch feststellen, dass ein mit Luft gefüllter Ballon zu Boden sinkt. Das liegt daran, dass Druckluft schwerer ist als ihre Umgebung, sodass die Luft Masse oder Gewicht hat.

Überlegen Sie, wie Sie Luft erleben. Sie können den Wind spüren und sehen, dass er eine Kraft auf die Blätter von Bäumen oder einem Drachen ausübt. Der Druck ist die Masse pro Volumeneinheit. Wenn also Druck herrscht, wissen Sie, dass die Luft Masse haben muss.

Wenn Sie Zugang zu den Geräten haben, können Sie Luft wiegen. Sie benötigen eine Vakuumpumpe und entweder ein großes Luftvolumen oder eine empfindliche Waage. Wiegen Sie einen mit Luft gefüllten Behälter und entfernen Sie die Luft mit der Pumpe. Wiegen Sie den Behälter erneut und beachten Sie die Gewichtsabnahme. Das beweist, dass etwas, das Masse hatte, aus dem Behälter entfernt wurde. Außerdem wissen Sie, dass die Luft, die Sie entfernt haben, Platz beansprucht. Daher passt Luft zur Definition von Materie.

Luft ist in der Tat eine ziemlich wichtige Angelegenheit. Die Materie in der Luft trägt das enorme Gewicht eines Flugzeugs. Es hält auch Wolken hoch. Die durchschnittliche Wolke wiegt ungefähr eine Million Pfund. Wenn zwischen einer Wolke und dem Boden nichts wäre, würde sie fallen.

Luft ist ein Beispiel für die Art von Materie, die als Gas bekannt ist. Andere häufig Formen der Materie sind Feststoffe und Flüssigkeiten. Gas ist eine Form von Materie, die ihre Form und ihr Volumen verändern kann. In Anbetracht des luftgefüllten Ballons wissen Sie, dass Sie den Ballon drücken können, um seine Form zu ändern. Sie können einen Ballon komprimieren, um die Luft auf ein kleineres Volumen zu bringen. Wenn Sie den Ballon platzen lassen, dehnt sich die Luft aus, um ein größeres Volumen zu füllen.

Wenn Sie Luft analysieren, besteht sie hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff mit kleineren Mengen mehrerer anderer Gase, einschließlich Argon, Kohlendioxid und Neon. Wasserdampf ist ein weiterer wichtiger Bestandteil der Luft.

Die Materiemenge in einer Luftprobe ist von einem Ort zum anderen nicht konstant. Das Luftdichte hängt von Temperatur und Höhe ab. Ein Liter Luft vom Meeresspiegel enthält viel mehr Gaspartikel als ein Liter Luft von einem Berggipfel, der wiederum viel mehr Materie enthalten würde als ein Liter Luft aus der Stratosphäre. Luft ist in der Nähe der Erdoberfläche am dichtesten. Auf Meereshöhe drückt eine große Luftsäule auf die Oberfläche, komprimiert das Gas am Boden und verleiht ihm eine höhere Dichte und einen höheren Druck. Es ist, als würde man in einen Pool tauchen und spüren, wie der Druck steigt, wenn man tiefer ins Wasser geht, nur dass flüssiges Wasser nicht annähernd so leicht komprimiert wie gasförmige Luft.

Während Sie die Luft nicht sehen oder schmecken können, liegt dies daran, dass ihre Partikel als Gas sehr weit voneinander entfernt sind. Wenn Luft in ihre flüssige Form kondensiert, wird sie sichtbar. Es hat immer noch keinen Geschmack (nicht, dass man flüssige Luft schmecken könnte, ohne Erfrierungen zu bekommen).

Die Verwendung menschlicher Sinne ist kein endgültiger Test dafür, ob etwas Materie ist oder nicht. Zum Beispiel können Sie noch Licht sehen Es ist Energie und keine Rolle. Im Gegensatz zu Licht hat Luft Masse und nimmt Platz ein.

• Metzger, Samuel und Robert J. Charlson. "Eine Einführung in die Luftchemie." New York: Academic Press, 1972
• Jacob, Daniel J. "Einführung in die Chemie der Atmosphäre." Princeton NJ: Princeton University Press, 1999.