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Aria - Wikipedia

Aria

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

bussola Nota disambigua – Se stai cercando altri significati, vedi Aria (disambigua).

L'aria è la miscela di gas costituenti l'atmosfera terrestre.

In un contesto non scientifico, l'aria è uno dei quattro elementi "classici" (aria, acqua, terra, fuoco).

Indice

[modifica] Composizione dell'aria

L'aria secca al suolo è composta all'incirca per il 78% V/V di azoto, per il 21% V/V di ossigeno e per l'1% V/V di argon, più altri componenti in quantità minori.

L'aria cosiddetta umida può contenere fino a un 7% di vapore acqueo; tale percentuale dipende dal tasso di umidità relativa dell'aria e dalla temperatura ed è limitata dalla pressione di vapore saturo dell'acqua. La massima percentuale contenibile dipende dalla temperatura, varia da valori prossimi allo 0% a -40°, a circa 0,5% a 0°, al 5-7% intorno ai 40°.

Il tasso di diossido di carbonio risulta molto variabile negli ultimi tempi. In particolare le attività umane (industria, inquinamento, combustione, deforestazione, ecc...) hanno prodotto un grosso incremento di questa percentuale nell'ultimo secolo, passata da circa 280 ppm nel 1900 a 315 ppm nel 1970 fino a 350 ppm (0.035%) negli ultimi anni. La concentrazione di tale componente sembra essere (insieme a quella del metano ed altri gas) uno dei responsabili principali dell'effetto serra.

Infine, la composizione e la pressione dell'aria cambiano fortemente con l'altitudine.

Composizione dell'atmosfera terrestre
Composizione dell'atmosfera terrestre
Composizione dell'aria secca
Nome Formula Proporzione o frazione molecolare Per cento in peso
Azoto N2 78,08 % 75,37 %
Ossigeno O2 20,95 % 23,1 %
Argon Ar 0,934 % 1,41 %
Diossido di carbonio CO2 da 330 a 350 ppm
Neon Ne 18,18 ppm
Elio He 5,24 ppm
Monossido di azoto NO 5 ppm
Kripton Kr 1,14 ppm
Metano CH4 1 / 2 ppm
Idrogeno H2 0,5 ppm
Ossido di diazoto N2O 0,5 ppm
Xeno Xe 0,087 ppm
Diossido di azoto NO2 0,02 ppm
Ozono O3 da 0 a 0,01 ppm
Radon Rn 6,0×10-14 ppm

Nota: 1 ppm (parte per milione) = 0,0001 %

[modifica] La pressione atmosferica

La pressione atmosferica misura l'effetto che la spinta dell'aria ha sulla superficie con cui è a contatto. A parità di superficie, la pressione è tanto più grande quanto più grande è la spinta.

[modifica] Indice di rifrazione dell'aria

L'espressione per l'indice di rifrazione dell'aria alle condizioni standard è:

n_s = 1 + 643.28\cdot 10^{-7} + \frac{294981\cdot 10^{-7}}{(146. - \sigma^2)} + \frac{2554\cdot 10^{-7}}{(41. - \sigma^2)}

dove sigma è il reciproco della lunghezza d'onda in nanometri, ed è valida per aria secca con 0.03% di anidride carbonica ad una pressione di 101325 Pa e temperatura di 15°C.

Esistono delle formule di correzione per ottenere l'indice di rifrazione a diverse temperature o pressioni.

[modifica] Caratteristiche e proprietà fisiche dell'aria

Rapporto tra i calori specifici cp/cv = 1,4

Calore specifico a pressione costante cp= 1005 J / (kg × K)

Costante specifica dell'aria secca R = 287,05 \frac{\mbox{J}}{\mbox{kg} \, \mbox{K}}

Peso molecolare medio = 28,9644 g/mol

Temperatura critica = -140,6 °C

Pressione critica = 3769,290 kPa

Proprietà fisiche dell'aria in funzione della temperatura
Temperatura (°C) Densità ρ (kg/m³) Viscosità dinamica μ (Pa·s) Viscosità cinematica \nu=\frac{\mu}{\rho} (m2/s)
0 1.293 1.71×10−5 1.32×10−5
10 1.247 1.76×10−5 1.41×10−5
15 1.225 1.78×10−5 1.45×10−5
20 1.205 1.81×10−5 1.50×10−5
30 1.165 1.86×10−5 1.60×10−5

[modifica] Voci correlate