Газы, входящие в состав воздуха.

Азот — химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067. Азот широко распространен в природе. В космосе он занимает 4-е место после водорода, гелия и кислорода. Живые организмы содержат около 0,3 % азота в соединениях. Азот состоит из двухатомных молекул (N2) с молекулярной массой 28,016. Представляет собой бесцветный газ без запаха и вкуса. Азот растворяется в воде вдвое хуже кислорода (при 20 °С в 1 л воды растворяется 15,4 мл азота и 31 мл кислорода), что определяет отношение кислорода к азоту в воде 1 : 2, а не 1: 4, как в воздухе. По химическим свойствам азот весьма индифферентен (является в обычных условиях метаболически индифферентным газом). Азот является одним из биогенных элементов, входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Азот при повышении парциального давления оказывает наркотическое действие. При абсолютном давлении 0,5—0,6 МПа (40 – 50 метров водного столба) человек, дышащий воздухом, приходит в состояние легкого опьянения (беспричинный смех, возбуждение, громкий разговор, пение). При дальнейшем повышении давления до 0,8—1 МПа и более наступает потеря сознания. Если давление понизить, наркотическое состояние прекращается без последствий. Поэтому спуски под воду при дыхании сжатым воздухом ограничиваются глубиной 60— 80 м. Вместо воздуха при спусках на глубины более 60 м применяют смеси гелия с кислородом и другие газы.

Кислород — химический элемент IV группы, атомный номер 8, атомная масса 15,9994. Самый распространенный на Земле элемент (49 % массы всех элементов в природе), который в виде соединений входит в массу земной коры, состав воды (88,81 % по массе) и многих тканей живых организмов (около 70 % по массе). Повсеместно распространен в природе. В свободном виде встречается в двух модификациях: О2 («обычный» кислород) и О3 (озон). О2 — бесцветный газ без запаха и вкуса с молекулярной массой 32,000. Химически самый активный (после фтора) неметалл. В условиях обычной или высокой температуры кислород поддерживает горение горючих веществ, непосредственно взаимодействует при окислении, горении, тлении и т.д. с большинством элементов (почти со всеми веществами, кроме инертных газов, хлора, брома, йода, некоторых благородных металлов), как правило, с выделением энергии. При повышении температуры скорость окисления возрастает и может начаться горение. Животные и растения получают необходимую для жизни энергию за счет биологического окисления различных веществ кислородом, поступающим в организм при дыхании. Свободный кислород атмосферы сохраняется благодаря фотосинтезу растений.

Углекислый газ - 0,03%, продукт окисления в процессе жизнедеятельности организма, главный раздражитель дыхательного центра.

Аргон - 0,94%; водород, неон и другие газы - 0,01%, нейтральные для организма газы.

Вес воздуха. Масса воздуха, составляющая атмосферу Земли, оказывает на её поверхность давление, которое называется атмосферным. Измеренное на уровне моря при температуре 0 ⁰С атмосферное давление уравновешивается в трубке барометра сечением 1 см² столбом ртути высотой 760 мм или столбом воды высотой 10,33 м, что соответствует давлению на 1 см² поверхности с силой 1,033 кгс (или 10,1325 Н). Эта величина носит название физической атмосферы (атм.).

1 атм. = 760 мм ртутного столба = 10,33 м водного столба = 1,033 кгс/см² = 101325 Н/м²

Атмосферное (барометрическое) давление, равное 1 атм., называется нормальным. При погружении водолаза под воду на него действует давление, обусловленное давлением столба воды и атмосферного воздуха. На каждые 10м глубины погружения давление воды увеличивается на 1 атмосферу (1 кгс/см² » 0,1 МПа).

Давление сверх атмосферного называется избыточным давлением. Избыточное давление измеряется манометрами, и поэтому часто оно называется манометрическимдавлением. Сумма избыточного и атмосферного давлений называется абсолютнымдавлением.

Р_абс = Р_изб + Р_атм

Единицы измерения давления.Давле́ние — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В системе измерений, за единицу величины давления принимают паскаль (Па), это давление создаваемое силой в 1 ньютон (1Н) на площадь 1м². 1Па является малой величиной, поэтому чаще используют более крупные единицы – килопаскаль (кПа = 10³Па) или мегапаскаль (Мпа = 10⁶Па).

 Атмосфера (кгс/м²) — единица измерения давления, приблизительно равная атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана.

Нередко используется единица бар. Эта единица равна 1 10⁵Па=0,1Мпа»1кг/см².

Иногда применяется система фунт на квадратный дюйм (Psi) = 6895 Па.

Масса воздуха, составляющая атмосферу Земли, оказывает на её поверхность давление, которое называется атмосферным. Измеренное на уровне моря при температуре 0 ⁰С атмосферное давление уравновешивается в трубке барометра сечением 1 см² столбом ртути высотой 760 мм или столбом воды высотой 10,33 м, что соответствует давлению на 1 см² поверхности с силой 1,033 кгс (или 10,1325 Н), или 101325 Па или 1 бар, или 14.5037738 psi (pound per square inch). Эта величина носит название физической атмосферы (атм.).

1 атм. = 760 мм ртутного столба = 10,33 м водного столба = 1,033 кгс/см² = 101325 Н/м²

Атмосферное (барометрическое) давление, равное 1 атм., называется нормальным. При погружении водолаза под воду на него действует давление, обусловленное давлением столба воды и атмосферного воздуха. На каждые 10м глубины погружения давление воды увеличивается примерно на 1 техническую атмосферу (1 кгс/см² » 0,1 МПа).

Давление сверх атмосферного называется избыточным давлением. Избыточное давление измеряется манометрами, и поэтому часто оно называется манометрическимдавлением. Сумма избыточного и атмосферного давлений называется абсолютнымдавлением.

Р_абс = Р_изб + Р_атм