Tahukah anda udara kering lebih berat dari udara basah

Kebanyakan orang yang belum belajar fisika atau kimia sulit untuk percaya bahwa udara lembab lebih ringan, atau kurang padat, daripada udara kering. Bagaimana udara menjadi lebih ringan jika kita menambahkan uap air ke dalamnya?

Para ilmuwan telah mengetahui hal ini untuk waktu yang lama. Yang pertama adalah Isaac Newton, yang menyatakan bahwa udara lembab kurang padat dari udara kering pada tahun 1717 dalam bukunya, Optik. Namun, ilmuwan lain umumnya tidak memahami hal ini sampai akhir abad itu.

Untuk melihat mengapa udara lembab kurang padat dari udara kering, kita perlu beralih ke salah satu hukum alam fisikawan Italia Amadeo Avogadro ditemukan pada awal 1800-an. Dalam istilah sederhana, ia menemukan bahwa volume gas yang tetap, katakanlah satu meter kubik, pada temperatur dan tekanan yang sama, akan selalu memiliki jumlah yang sama molekul tidak peduli gas apa dalam wadah.

Kebanyakan awal buku kimia menjelaskan bagaimana ini bekerja.Bayangkan satu kubik udara kering sempurna. Ini berisi molekul nitrogen sekitar 78%, yang masing-masing memiliki berat molekul dari 28 (2 atom dengan berat atom 14).Lain 21% dari udara adalah oksigen, dengan masing-masing molekul yang memiliki berat molekul 32 (2 stoms dengan berat atom 16). Satu persen akhir adalah campuran dari gas-gas lain, yang kita tidak akan khawatir tentang.

Molekul bebas untuk bergerak masuk dan keluar dari kaki kubik udara kita. Apa Avogadro ditemukan membawa kita untuk menyimpulkan bahwa jika kita menambahkan air molekul uap ke kaki kubik udara kita, beberapa molekul nitrogen dan oksigen akan meninggalkan – ingat, jumlah molekul di kaki kubik udara kami tetap sama.

Molekul air, yang menggantikan nitrogen atau oksigen, memiliki berat molekul 18.(Salah satu atom oksigen dengan berat atom 16, dan dua hudrogen atom masing-masing dengan berat atom 1). Ini lebih ringan dari kedua nitrogen dan oksigen.Dengan kata lain, mengganti nitrogen dan oksigen dengan uap air menurunkan berat udara di kaki kubik, yaitu, itu menurun kepadatan.

Tunggu sebentar, Anda mungkin berkata, “Aku tahu air lebih berat daripada udara.”Benar, air cair lebih berat, atau lebih padat, dari udara. Tapi, air yang membuat udara lembab tidak cair. Ini uap air, yang merupakan gas yang lebih ringan dari nitrogen atau oksigen.

Komponen di Udara Kering

Dua komponen yang paling dominan di udara kering Oksigen dan Nitrogen. Oksigen memiliki satuan massa atom 16 dan Nitrogen memiliki massa atom 14 unit. Karena kedua unsur ini diatomik di udara - O ₂ dan N _2, massa molekul Oksigen adalah 32 dan massa molekul Nitrogen adalah 28.

Uap air

Uap air hampir selalu hadir di udara. Konten dapat bervariasi dan jumlah maksimum yang mungkin dari uap air di udara kering tergantung pada suhu udara.

Uap air - H ₂ O - terdiri dari satu atom oksigen dan dua atom Hidrogen. Hidrogen adalah elemen paling ringan di 1 unit atom, sementara Oksigen adalah 16 unit atom. Jadi uap air atom memiliki massa atom 18 unit atom. Dengan 18 unit atom uap air lebih ringan dibandingkan Oksigen diatomik dengan 32 unit dan Nitrogen diatomik dengan 28 unit.

  

  

Komponen di Udara Kering	Rasio Volume dibandingkan dengan Kering Udara	Massa molekul - M  (Kg / kmol)	Massa molekul di udara
Oksigen	0.2095	32.00	6.704
Nitrogen	0.7809	28.02	21.88
Karbon Dioksida	0.0003	44.01	0.013
Hidrogen	0.0000005	2.02	0
Argon	0.00933	39.94	0.373
Neon	0.000018	20.18	0
Helium	0.000005	4.00	0
Krypton	0.000001	83.8	0
Xenon	0.09 10 -6	131.29	0
Jumlah Massa Molekul Air			28.97