Skip to main content
header

תופשים אוויר

קחו אויר לפני שתחלו בקריאה. לקריאת הדף שלפניכם תזדקקו בערך ל- 200 ליטר של אויר. כמות האויר הנכנסת בממוצע לריאות בנשימה אחת היא 2 - 4 ליטר.

החזיקו (בזהירות! אסור להוציא ידיים מחוץ לחלון בזמן הנסיעה!) לוח קרטון מחוץ לחלון של מכונית נוסעת כך שפניו מופנות לכיוון הנסיעה. חושו בלחץ האויר על הקרטון. הסיבה: הקרטון "מפלס את דרכו" בין מולקולות האויר, שמתנגדות למעבר הלוח דרכן. הפעלו משאבת אויר, למשל משאבת אופניים. תוכלו לחוש בהתנגדות האויר לתנועת הבוכנה, בזרם האויר היוצא מקצה המשאבה ובהתחממות המשאבה עקב דחיסת האויר.

חושו בשינויי לחץ באוזניים בעת שינויי גובה מהירים בנסיעה במכונית. ה"פקק" באוזן נוצר כתוצאה מהפרש בין לחץ האויר החיצוני ללחץ הפנימי בגוף.

נענעו מניפה, או הפעלו מאוורר - יצרתם שינויים בלחץ האויר; תוכלו לחוש ברוח ולבדוק את השפעתה במוצג "כנף מרחפת". שמוצג במוזיאון המדע.
החזקו דף נייר דק ונשפו מעליו במקביל לו. הדף יתרומם מעט. תוכלו להשתעשע בתופעות דומות בעזרת אביזרים שתמצאו ליד מוצג "שלחן ברנולי" במוזיאון המדע. התוכלו להציע דרכים נוספות?

אמפדוקלס היווני תיאר במאה ה- 5 לפנה"ס את העובדה שלא ניתן להחדיר מים לכלי בלא שנותנים לאויר לצאת ממנו: "עת תשחק נערה באורלוגין של מים עשוי פליז מבהיק, ותשים את קצה הצינור על ידה הנאה ותטבול את הכלי בגופם הרך של המים המכסיפים, לא יבוא זרם הנוזל לכלי, שהרי גוף האויר שבפנים לוחץ על הנקבים הצפופים (של המכסה) ומעכב, עד שתגלה הנערה את הזרם הדחוס. אותה שעה יוצא האויר, ומידה שווה של מים נכנסת" ("חוקות שמים וארץ" / שמואל סמבורסקי).

בשלהי המאה ה- 16 הראה גלילאו גלילאי כי צנצנת המכילה אויר דחוס שוקלת יותר מצנצנת שמכילה אויר "רגיל", ובכך הוכיח כי לאויר יש משקל, וכי ניתן לדחוס אותו.

במאה ה-17 המציא אוונגליסטה טוריצ'לי את מד הלחץ. בלייז פסקל הראה במאה ה- 17 כי לחץ האויר בהרים נמוך מן הלחץ בגובה פני הים. אוטו פון-גריקה בנה משאבת ריק (ואקום) יעילה, שבעזרתה רוקן את האויר בין שני חצאי כדור. בהדגמה מפורסמת שביצע ב- 1654 לעיני הקייזר הגרמני ופמלייתו הנדהמים, הוא הראה שאפילו צמד סוסים מכל צד אינם מסוגלים להפריד את שני חצאי הכדור המהודקים זה אל זה בלחץ האויר מחוץ לכדור.

רוברט בויל מצא במאה 18-ה קשר בין לחץ האויר לנפחו. היה זה השלב הראשון בדרך לגילוי חוקי הגזים. (בהמשך תרמו לחקר הגזים גם מדענים דגולים כאנטון לבואזיה, אמדיאו אבוגדרו, ז'וזף גיי-לוסק, הנרי קוונדיש ומייקל פאראדי) בליטר אחד של אויר יש (בתנאים רגילים ובגובה פני הים)
2.7x10²² מולקולות אויר שהן, 27,000,000,000,000,000,000,000 מולקולות, שמשקלן הכולל הוא 0.8 גרם.

אויר הופך לנוזל בטמפרטורה של 194°C

מה יש באוויר?

  • חנקן (2N) בשיעור של 78%
  • חמצן (2O) בשיעור של 21%

 

סה"כ: 99%, והאחוז הנוסף:

  • גזים אצילים (הליום, ארגון, ניאון, קריפטון, קסנון) - 1% (בעיקר ארגון - %39.0)
  • פחמן דו-חמצני (2OC) בשיעור של 0.04% - 0.02
  • מתאן (4HC) בשיעור 1ppm כלומר 1 חלקים למליון. (ppm - חלק אחד ממיליון)
  • מימן (2H) בשיעור 0.5ppm
  • תחמוצות חנקן (xON) בשיעור 0.5ppm
  • פחמן חד-חמצני (OC) בשיעור 0.3ppm
  • אוזון (3O) בשיעור 0.02ppm
  • אדי מים (O2H) - מ 0.1%- באזורי מדבר עד 4% באזורים הטרופיים.
  • מזהמים שונים: פחמן ותרכובותיו, תרכובות גופרית, תרכובות חנקן, עופרת, פיח, חומרים אורגניים, מתכות כבדות. חלקיקי אבק, מלח, חול, אבקת פרחים.

 

לא כל היצורים החיים נושמים חמצן, יצורים רבים, בעיקר מיקרוסקופיים, מתקיימים גם ללא נוכחות חמצן.

מהי "אויריות"? חוסר מציאות, תלישות. מיהו "אוירופיט"? צמח השולח שורשים גם באויר. בעברית, "אויריה" היא צי האויר, מכלול המטוסים למיניהם ברשות המדינה. פלוני בונה לו "מגדלים פורחים באויר" - שוגה בדמיונות.

חידה

ילד יושב במכונית, כשהוא מחזיק בחוט בלון מלא הליום, אשר מרחף בחלל המכונית בלי לגעת בשום מכשול (כגון גג המכונית). מה יקרה לבלון אם המכונית תעצור באופן פתאומי? האם הוא ינוע קדימה, אחורה, או שמא ימשיך לרחף ישר כלפי מעלה בלי לנטות לשום כיוון?

פתרון

בעת עצירה פתאומית נוטים הדברים במכונית קדימה, ובכלל זה גם יושבי המכונית ואף האויר שבה. תנועת האויר קדימה הודות לחוק ההתמדה גורמת לכך שצפיפות האויר בחלק הקדמי גדלה (רק לרגע, כמובן) מהצפיפות בחלקה האחורי. הליום קל מאויר, ולכן בלון ההליום נדחף מעט אחורה.
(בדיוק מאותה סיבה שהבלון גם עולה  למעלה. הוא "צף" לאחור.)

נוצר בתאריך: 29/06/08
עודכן בתאריך: 22/05/11