ماهو الهواء‎

بواسطة: - آخر تحديث: الإثنين , 24 أكتوبر 2016 - 10:45
ماهو الهواء‎

الهواء

الهواء هو مجموعة من الغازات تشكل المجال الجوي للأرض، ويحيط الهواء بكوكب الأرض إلى ارتفاع 880 كيلو متر، وجو الأرضهذا هو الذي يجعل الحياة ممكنة للإنسان والحيوان والنبات. والجو القريب من سطح الأرض والذي يلاصقها كالجلد الرقيق هو الهواء الذي نتنشق. والتنفس لابد منه للأحياء الحيوانية والنباتية عموما.

ويتكون الهواء من 78% من غاز النيتروجين (الازوت) تقريبا, و21 % من غاز الاكسجين، ومن بعض الغازات النادرة (ارقون،الاوزون, ثاني أكسيد الكربون وغيرها).

ويعتبر الأكسجبن من أهم الغازات الموجودة في الهواء ، وهو جسم غازي ثنائي الذرة ينتج عندما يتفاعل مع تأثيرات الضوء وخاصة في المناطق الإستوائيّة لقوة الحرارة الشمسيّة ، ومن ثمّ تأتي هذه الرياح وتحملهُ حتى يتوزع على باقي الكرة الأرضيّة ، وأوّل من إكتشف الأكسجين هو العالم الفرنسي أنطوان لافوزييه عام 1775 .

وفي درجة الحرارة التي تبلغ 40 درجة, يمكن للهواء ان يحتوي من 0 إلى 7% من بخار الماء وتختلف هذه النسبة باختلاف الرطوبة وتتغير تركيبة الهواء أيضا مع الارتفاع عن مستوى سطح الأرض.

والهواء المحيط بالأرض يمثل حاجزا حول كوكب الأرض يمنع كميات كبيرة من أشعة الشمس من الوصول إليها وحرق كل شيء، فمثلاًالأشعة الضارة للشمس كالأشعة السينية والأشعة الفوق البنفسجية لا يصل منها إلا النزر القليل الذي يتسرب بكمية كافية لحياة البشر والنبات.

وما تبقى من أشعة الشمس التي تدخل الغلاف الجوي تحمل لنا الحرارة والضوء الضرورية للحياة، وكما أن الهواء المحيط بالأرض يسخن نتيجة انعكاس الأشعة الشمسية من سطح الأرض، ولذلك تتباين درجات الحرارة للهواء من منطقة لأخرى حسب الارتفاع وهذا هو أحد أسباب البرد والثلوج على رؤوس الجبال، وكلما أرتفعنا للأعلى أنخفضت درجة الحرارة حتى نصل إلى ارتفاع إحدى عشر كيلومتر، ولا تنخفض درجة الحرارة على ارتفاع أعلى من هذا بل على العكس كلما أرتفعنا يبدأ الهواء بالسخونة قليلا، وكما أن الهواء يشتد برودة كلما أبتعدنا عن كوكب الأرض، فإنه يزداد لطافة أيضا إذ تقل نسبة غاز الأوكسيجين شيئا فشيئا ويخف وزنه أيضا.

وللهواء وزن كبير جدا على سطح الأرض وهو يضغط على أجسامنا من كل الجهات، ويسمى هذا الضغط بالضغط الجوي، وحين يتم تسلق المرتفعات العالية كجبل أيفرست الذي يبلغ علوه تسعة كيلو مترات يصل المتسلق جوا رقيقا وخفيفا بحيث يتعذر التنفس الطبيعي ولهذا لابد من أخذ أحتياطات كقناني وأجهزة التنفس كالتي تستخدم للغواصين في البحر، ونفس الشيء لركاب المركبات الفضائية فإنه يتم تزويدهم بقناني أوكسجين خاصة، لتحمل معهم ليتنشقون الهواء على الأرتفاعات العالية التي يقل فيها الأوكسجين.

قد أوضح العلماء بأنّ الهواء المحيط في الكرة الأرضية، إضافة لمكوّناته الأساسية، التي هي الغازات، فهو يحمل الكثير من الشوائب والمواد العالقة والميكروبات والمخلفات الغازية الصناعية، التي تنتقل من مكانٍ إلى آخر بواسطة الريح، لنجد بأنّ الهواء الممتد فوق المدن إنمّا يحوي 100 مليار جسيم من الهباء في المتر المكعّب الواحد، أمّا الهواء الممتد فوق البحار والمحيطات إنمّا يحوي مليار جسيم من الهباء في المتر المكعّب الواحد، والهباء هي جسيمات متناهية في الصغر، عادة ما تكون صلبة، ونرى بأنّ الهواء يكون ذو نقاء أكثر في الطبقات العليا من الجوّ.

يتألف الهواء من طبقات مختلفة تتغير كلما أرتفعنا عن سطح الأرض وتنقسم للآتي:

  • المتكور الدوار (troposphere) : تمتد من سطح الأرض وترتفع ما بين 7 كلم عند القطبين و17 كلم عند خط الاستواء وتحتوي على تسعة أعشار الغازات الجوية. وفيها تتكون الظواهر المناخية وتغير مستمر لدرجات الحرارة.
  • الستراتوسفير أو الطبقة الوسطى (stratosphere) : وهي الطبقة بين (7 كلم – 17 كلم) إلى (50 كلم)، ويوجد فيها الأوزون الذي يحمي من الإشعاعات المؤذية.
  • المتكور الأوسط (mesosphere) : وتبدأ من 50 كلم حتى ارتفاع 80 كلم – 85 كلم.
  • المتكور الحراري (thermosphere) : تبدأ من 80 كلم – 85 كلم إلى 640 كلم.
  • المتكور الشاردي (ionosphere) : وهي طبقة متواجدة في المتكور الحراري، وتكون فيها الغازات المكونة للجو متشردة(متأينة) نتيجة التعرض لأشعة الشمس، هذا التشرد (التأين)يعكس أمواج الراديو كالمرآة مما يجعل الاتصالات اللاسلكية ممكنة.
  • المتكور الخارجي (exosphere) : وهي الطبقة التي تلي المتكور الشاردي وتمتد حتى تختلط مع فراغ الفضاء.

أهمية الهواء

  • يعد الهواء عنصرا أساسيا لاستمرار الحياة؛ حيث إنّه ضروريّ في: عمليّة التنفّس لكافّة الكائنات الحيّة.
  • عملية البناء عند النباتات الخضراء.
  • عملية توليد الكهرباء عن طريق دوارات الرياح.

خصائص الهواء

  • الهواء عبارة عن مجموعة من الغازات لا لون لها ولا طعم ولا رائحة .
  • الهواء لا يوجد على شكل معيّن فهو يتشكّل حسب الوعاء الذي يحتوي الهواءفعند مثلا نفخ بالون معيّن بالهواء فإنّهُ يأخذ شكل الحيّز الذي يحتويهِ البالون ، فأحياناً يكون الهواء على شكل دائري أو إسطواني أو أي شكل يحتويهِ.
  • الهواء قابل للضعط والتوسّع : فعند عمليّة المسك بفتحة الإبرة والضغط على زرها فإنّ الهواء الذي بداخلها ينضغط وعند سحب الزر فإنّه يتّسع ، فمن خلال هذه التجربة يمكن الإستنتاج أنّ الهواء ينضغط ويتوسّع في نفس الوقت .
  • للهواء كتلة : فعند أخذ كرة قد مليئة بالهواء على فرضا قد يكون وزنها 400 غرام ، وعند توزين نفس البالون ولكن بدون هواء فقد يكون وزنا 370 غرام ، فنستنتج أنّ للهواء كتلة يقاس فيها الهواء.
  • الهواء قابل للإنتشار : فعند الضغط على الإبرة وترك الفتحة الموجودة فيها فإنّهُ سينتشر الهواء ، ومن ميزات الهواء أنّهُ ينتقل من الضغط العالي إلى الضغط الأقل .
  • يتأثر الهواء بالحرارة : أي بمعنى آخر أنّ الهواء يتمدّد كلما زادت درجة الحرارة وتقلّص بتقلّص درجة الحرارة .
  • الهواء البارد وزنهُ أثقل من الهواء الساخن .
  • الهواء عازل للكهرباء.

خلاصة

يعد الهواء أحد العناصر الأساسيّة في الحياة الّتي تجعل الإنسان يستمرّ في العيش على سطح الأرض، فإذا انقطع الهواء ماتت جميع الكائنات الحيّة. وللهواء أهميّة عظيمة حيث إنّه يستخدم في عمليّة تنفّس الكائنات الحيّة، ويقوم بعمليّة البناء الضوئي في النّباتات الخضراء، ويساهم في توليد وإنتاج الكهرباء؛ وذلك عن طريق المراوح الهوائيّة، كما أنّ الهواء يتكوّن من العديد من العناصر وهي: الأكسجين، والنيتروجين، والأرجون، وثاني أكسيد الكربون؛ ويعدّ النيتروجين أكثر عنصر موجود في الهواء إذا تبلغ نسبته 78%.

اقرأ:




مشاهدة 69