Es un gas incoloro y transparente, pero visto en grandes masas parece azulado. Forma alrededor de la Tierra una envoltura llamada atmósfera. El aire también se encuentra disuelto en el agua ( ríos, lagos, arroyos y lagunas ), y en el suelo.
Color: el color azul del cielo, en los días serenos, es debido a la difusión de la luz solar, en la cual prevalecen las radiaciones con menores longitudes de onda, es decir, de los colores azul y violeta. Las capas de aire atmosférico dejan pasar los colores del espectro de la luz solar con la excepción del azul y el violeta, que entonces se difunden en todas las direcciones.
Propiedades del aire
Es un cuerpo |
Es comprimible |
Se dilata con el calor |
Permite la combustión |
El aire es un cuerpo material formado por una mezcla de gases, cumple todas las propiedades de los gases .
1) Si sumergimos boca abajo un vaso en un recipiente con agua, el líquido no puede penetrar en el vaso porque el aire está adentro se lo impide.Como todo cuerpo, el aire tiene peso que es de aproximadamente 1,3 gramos por litro.
Peso: un litro de aire puro y seco, al nivel del mar, pesa 1,293 gramos, es decir 14,4 veces más que el hidrógeno y 773,4 veces menos que el agua. El peso de todo el aire que circunda la Tierra, es decir, la atmósfera es de alrededor de cinco mil billones (5.000.000.000.000.000) de toneladas.
Presión: si el aire tiene un peso, ejerce una presión: al nivel del mar, la presión es de 76 cm de mercurio. Cada centímetro cuadrado soporta una presión igual al peso de un prisma de mercurio de 76 cm de altura y 1 cm cuadrado de base y, como un centímetro cúbico de mercurio pesa alrededor de 13,6 gramos tal presión será entonces 76 x 13,6 igual a 1.033 gramos; por consiguiente la presión del aire es de 1,033 kilogramos por centímetro cuadrado, de 103,300 kilogramos por decímetro cuadrado, y de 10,330 toneladas por cada metro cuadrado.
2) Si tapamos con un dedo el orificio de salida de una jeringa y con la otra mano empujamos el émbolo hacia adentro. El aire que está en la jeringa se comprime, luego soltamos el émbolo y este gas vuelve a expandirse. Por lo tanto es comprimible y elástico.
3)El aire al calentarse, aumenta su volumen, se dilata. Al dilatarse se hace más liviano, el aire caliente tiende a ascender y su lugar es ocupado por el aire frío. Si en una habitación cerrada encendemos una estufa, el aire que se va calentando se eleva hacia el techo. Si dejamos una puerta entornada, el aire saldrá por la parte superior de la abertura y por la parte inferior irá entrando a la habitación el aire frío.
4) Si se introduce en un frasco una vela encendida y se tapa la boca del frasco, la vela se va apagando de a poco a medida que se consume el oxígeno del aire. Para que se produzca la combustión es imprescindible la presencia de oxígeno.
Conductibilidad: el aire es mal conductor de electricidad; como conductor de sonido, no obstante constituir el principal medio a través del cual el sonido llega a nuestros oídos, el aire no es un óptimo conductor, en él el sonido se propaga a la velocidad de cerca de 340 m por segundo, en el agua a 1.434 m por segundo, en el hierro a 3400 m por segundo.
Composición del aire
Gases |
Porcentaje en volumen |
Oxígeno |
20,99 % |
Nitrógeno |
78,03 % |
Dióxido de carbono |
0,04 % |
Hidrógeno |
0,01 % |
Argón |
0.93 % |
Vapor de agua |
de 0 a 4 % |
Neón |
0,0018 % |
Criptón |
0,0001 % |
Helio |
0,0005 % |
Ozono |
0,00006 % |
Xenón |
0,000009 % |
El aire es una mezcla de varios gases. Los más importantes son el oxígeno y el nitrógeno.
El oxígeno constituye más o menos la quinta parte del aire y el nitrógeno, cerca de la cuatro quintas partes. Alguno días, la cantidad de agua en el aire es muy abundante en otros, muy escasa. El vapor de agua no se encuentra siempre en la misma cantidad, siendo éste el que determina la humedad ambiente .La humedad ambiente se mide con el higrómetro.
Vientos
El viento es el desplazamiento de la masa de aire, que se produce por la diferencia de temperaturas, de presión atmosférica y por el movimiento de rotación de la Tierra.
Durante el día, el suelo se calienta más rápido que el agua, esto hace que el aire caliente de la Tierra suba y, al enfriarse sobre el mar descienda. Se produce una brisa desde el continente hacia el mar.
Durante la noche, el agua se mantiene más caliente que el suelo, el aire caliente se eleva desde el mar y se enfría al llegar al continente.
Su influencia sobre los seres vivos
Los vientos permiten las dispersiones de frutos y semillas, migraciones de animales que siguen las corrientes de aire de la atmósfera; al empujar a las nubes hacia el interior de los continentes, hace posible las lluvias en regiones que, de lo contrario, permanecerían sin vegetación por la falta de agua.
Todos los seres vivos necesitan oxígeno para vivir y lo captan a través de la respiración
Los vegetales
Los vegetales captan el oxígeno a través de unos orificios que se encuentran en la cara posterior de sus hojas, llamados estomas. Las plantas acuáticas incorporan el oxígeno disuelto en el agua a través de su epidermis.
Incorporación de oxígeno por los animales de acuerdo al ambiente en que viven:
Acuático |
Aéreo - terrestre |
La respiración es una combustión
El oxígeno una vez incorporado, debe llegar a cada una de las células; en el hombre como en muchos animales, es transportado por la sangre.
Productos finales de la respiración
Dióxido de carbono |
Agua |
Energía |
Higiene de la respiración
La calidad del aire que respiramos ejerce una influencia considerable sobre nuestra salud. Entre los productos finales de la respiración, se encuentra el dióxido de carbono que eliminamos al ambiente; el aire puro fortalece al organismo, mientras que el aire cargado de gases nocivos lo debilita y lo enferma.
Cuando permanecemos varias horas en una habitación cerrada, el aire se vicia con el dióxido de carbono que nosotros mismos exhalamos. Por eso los cuartos donde se duerma y los lugares donde se trabaja deben tener una buena ventilación, tanto en verano como en invierno. Lo mismo ocurre en lugares donde se reúnen muchas personas, aunque sea por pocas horas.
El aire se hace nocivo también por la presencia de gases desprendidos de estufas, cocinas y motores. No debe permanecerse en habitaciones cerradas donde se tengan braseros prendidos pues se corre el riesgo de morir asfixiado por efecto del dióxido de carbono que se desprende de la combustión.
El aire en las grandes ciudades es mucho menos puro que el del campo, por la cantidad de personas, los gases de los motores, el humo de las chimeneas. A los que viven en la ciudad se les recomienda unos días en el campo para reponer energías, como también la práctica de ejercicios físicos, en lugares donde la atmósfera no reciba elementos contaminantes.
Combustiones incompletas. La asfixia
Asfixia es una palabra que proviene del griego: a ( sin) sfyxis (pulso), es un estado que se manifiesta en el hombre imposibilitado de respirar o que respira aire contaminado, que puede producirle la muerte.
En la asfixia deja de llegar oxígeno a la sangre, mientras se acumula en ella dióxido de carbono que se desprende de las células y no puede ser espirado; es la suspensión de la respiración.
Asfixia por obstrucción: se produce cuando se impide el ingreso de aire por taponamiento de las fosas nasales y la boca; en actos delictivos aplicación de una almohada, pañuelo, o cuando cuerpos extraños como trozos de comida, monedas etc, obstruyen la laringe o la tráquea.
Asfixia por sumersión: cuando ingresan líquidos en las vías respiratorias, ahogados.
Asfixia por compresión: es provocada por presión sobre el tórax que impiden la expansión y los movimientos respiratorios. Individuos apretados por muebles, derrumbes.
Asfixia por modificación del aire:
a )el oxígeno puede disminuir por deficiente ventilación
b) al disminuir la presión atmosférica disminuye disminuye la tensión del oxígeno y se altera el intercambio gaseoso en los pulmones produciendo la asfixia ( personas que escalan montañas).
c) Los gases tóxicos más frecuentes son óxido de carbono que se desprende durante las combustiones incompletas realizadas en los braseros donde se quema carbón,los motores de automóviles; gas de carbono y el sulfurado de las emanaciones cloacales etc.
¿Cómo ayudar a un asfixiado?
Respiración artificial
Se ubica al accidentado de espaldas y se le coloca debajo del tórax, para elevarlo, una frazada o manta doblada.
1) Colocar la mano en la nuca de manera que quede la cabeza bien extendida hacia atrás.
2) Tapar las fosas nasales con una mano, abrirle la boca y soplar con fuerza dentro de la boca del asfixiado, cubriéndola totalmente para que no escape el aire.
3) Apartar la boca, soltar las fosas nasales del accidentado y verificar si exhala aire.
Repetir esta maniobra de doce a quince veces por minuto hasta que el asfixiado comience a respirar.
Contaminación del aire
El aire, antes que toda otra cosa, es indispensable para la vida de casi todos los organismos animales y vegetales. Constituye una envoltura protectora que repara la Tierra de la violencia de la luz solar, absorbiendo gran parte de las radiaciones que emite dicho astro. Por la noche, el aire retiene el calor recibido durante el día y obstaculiza su dispersión en el espacio. Si no existiese la capa de aire, la temperatura máxima de la Tierra ascendería durante el día a 110ºC y descendería en horas de la noche a 184º C bajo cero. Finalmente, destruye por fricción los millones de aerolitos que cada día caen sobre la Tierra.
Hasta la revolución industrial la atmósfera sólo era alterada por causas naturales, pero en el siglo XVI ya había contaminación en el aire . Se daba en las zonas de trabajo minero, la contaminación se limitaba a zonas muy pequeñas.
En la actualidad la actividad del hombre introduce en la atmósfera sustancias que reaccionan entre sí y con los componentes de ésta, provocando importantes alteraciones.
La contaminación del aire se produce principalmente por la combustión de petróleo y carbón. Al arder estas sustancias liberan metales pesados que llevan muchos años en la corteza terrestre.
El azufre se presenta en la atmósfera como dióxido de azufre (SO2 ) que al ponerse en contacto con el agua se transforma en ácido sulfuroso( H2SO3 ) y posteriormente en ácido sulfúrico( H2SO4 ).
Este ácido provoca enfermedades respiratorias y pulmonares, también corroe los metales y las piedras.
Las sustancias tóxicas del aire pueden penetrar en la plantas alimenticias, acidifican el suelo y provocan la muerte de microorganismos esenciales para la nutrición de la planta.
El efecto invernadero
En nuestro planeta las moléculas de ciertos gases absorben la radiación infrarroja que debiera salir de la atmósfera, la retienen y una parte de la misma no regresa al espacio sino que es remitida de nuevo hacia la superficie de la Tierra. El resultado de esto es un recalentamiento de la Tierra, con los correspondientes perjuicios para todos los seres humanos.
Las explosiones nucleares pueden destruir la capa de ozono que nos protege de las radiaciones ultravioletas. El ozono es beneficioso en la estratosfera ya que filtra la radiación ultravioleta pero en la atmósfera es un gas contaminante, ya que en combinación con el agua y el azufre dan origen al ácido sulfúrico.
El dominio del aire
El hombre desde tiempos muy antiguos ha deseado volar. En los mitos y leyendas, los seres humanos podían volar.
En el año 1783 los hermanos Montgolfier elevaron su primer globo de aire caliente sobre París, eran globos llenos de gas más livianos que el aire, luego se emplearon el gas de alumbrado y el hidrógeno. Estos globos podían subir y descender pero no era posible dirigirlos, iban hacia donde el viento los llevara, fueron empleados en el S XIX como aparato de observación y para el deporte.
Los globos dirigibles, inventados mucho después, tienen forma alargada y avanzan por el impulso de una o más hélices movidas por motores. Se los dirige mediante timones.
Los aeroplanos o aviones son aparatos más pesados que el aire. Se mantienen en el espacio por la acción que el aire ejerce sobre ellos cuando avanzan a gran velocidad. Esa acción o presión se ejerce sobre la cara inferior de las alas.El aparato que los hace avanzar son las hélices, que gira movida por un motor. La dirección se da por medio de timones.
Los hermanos Wright experimentaron con planeadores antes de hacer su primer vuelo propulsado en 1903. Nacía la aviación.
La aviación comercial comienza en la década de 1920, posterior a la primera guerra mundial.
Conquista del espacio
Yuri Gagarin, piloto soviético, en el año 1961 dio la vuelta a la Tierra en una hora y cuarenta y ocho minutos a bordo de una cápsula espacial.
El Sputnik 1 fue el primer satélite fabricado por el hombre. La Unión Soviética lo puso en órbita en 1957.
La Unión Soviética fue el primer país que hizo llegar a la luna un cohete cósmico, llamado
Lunik II ( 13 de septiembre de 1959). El 21 de julio de 1969 Estados Unidos, por medio del cohete Apolo XI, consiguió que dos hombres, Neil Armstrong y Edwin Aldrin, pisaran el suelo lunar.
En el año 1982 hizo su primer vuelo el trasbordador espacial, construido en Estados Unidos, es un vehículo espacial recuperable, lo que disminuye sus costos.
Actualmente los satélites han revolucionado el mundo de las telecomunicaciones internacionales.
Para el futuro se contempla la instalación de estaciones espaciales.
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