خصائص الهواء

ما هي خصائص الهواء؟

يتميّز الهواء بعددٍ من الخصائص، ومن ذلك ما يأتي:

له وزن

يمتلك الهواء وزناً وكثافةً، وذلك لأنّه مزيج من الغازات، ويُمكن الاستدلال على هذا من خلال مُقارنة بالون فارغ مع آخر منفوخ، فلو تم وضع بالونين فارغين على حافّتي عصا لن يتغيّر شيء، ولكن لو وُضع بالون فارغ عند الطرف الأيمن للعصا، وآخر منفوخ عند الطرف الأيسر، ستميل العصا باتجاه البالون المنفوخ الأثقل وزناً، وذلك لأنّه يحتوي على الهواء.^[١]

ويُمكن أيضاً قياس وزن بالون فارغ، ومن ثُمّ مَلئه بالهواء، وقياس وزنه مُجدّداً، حيث سيُلاحظ وجود زيادة في الوزن، ويُعزى ذلك إلى قانون جاذبيّة، فكُل ما يمتلك كُتلةً، يمتلك وزناً في المُقابل.^[٢]

قدرته على التمدد والتقلص

يتمدّد الهواء عند تسخينه، وذلك بسبب زيادة درجة الحرارة التي تؤدّي إلى تحرُّك الجُزيئات بشكل أسرع؛ فتصطدم ببعضها البعض وتتباعد، ممّا يؤدّي إلى انتشار الهواء ضمن مساحة أكبر، ومن ناحية أخرى، فإنّ الهواء يتقلّص عند تبريده، وذلك بسبب انخفاض درجة الحرارة التي تتسبّب بتباطؤ الجُسيمات، فتقترب من بعضها البعض، وتستقرّ ضمن مساحة أقل.^[٣]

عديم الرائحة واللون

لا يمتلك الهواء لونًا ولا رائحةً مميّزة، ويمكن القول بأنّه شفاف عديم الرائحة على الرغم من إمكانية ظهور بعض الروائح منه أحيانًا عند اختلاطه بالغازات الأخرى بحيث تكون إمّا رائحة كريهة أو جميلة،^[٤] وبذلك يكون الهواء مادةً غير محسوسة مع أهميتها البالغة في التنفّس.^[٥]

قدرته على توليد الضغط

يولد الهواء ضغطًا من خلال حركة جزيئاته وانتشارها إضافةً إلى وزن هذه الجزيئات، ويتناسب الضغط المتولّد عكسيًا مع مقدار الارتفاع عن سطح الأرض، فكلّما ازداد الارتفاع وزاد البعد عن سطح الأرض قلّ الضغط الناتج عن الهواء، وتتمثّل قوّة الهواء والضغط الناتج عنه في مقدار مقاومته لحركة جسم ما.^[٤]

ومن الأمثلة على ذلك:^[٦]

• مقاومة الهواء لسقوط ريشة وإبطاء حركتها.
• طفو الأجسام خفيفة الوزن في الهواء وعدم سقوطها مباشرةً.
• صعوبة المشي في الأيّام العاصفة.

يشغل حيز في الفراغ

يمكن الاستدلال على مسألة إشغال الهواء لحيّز من خلال نفخ بالون وملاحظة امتلائه وتمدّده، وهذا من الأمور الطبيعية، إذ يتكوّن الهواء من عدد من الغازات، وكل غاز له وزن وحجم وبالتالي يحتلّ حيّزًا أو مساحة خاصة به كغيره من المواد.^[٥]

قابل للانضغاط

يتمتّع الهواء بقابيلته للانضغاط، وذلك دون التلاعب بمكوّناته وإنّما بإجبار جزيئاته على الاقتراب من بعضها لتقليل الحيّز الذي تَشغله، ويصبح ضغط الهواء المضغوط بذلك أعلى من الضغط الجوي، ويمكن الاستفادة منه في العديد من التطبيقات أهمّها؛ إنتاج الطاقة؛ إذ يمكن تخزينه واستخدامه بدرجة عالية من الأمان.^[٧]

وعمومًا يتناسب حجم الهواء وضغطه تناسبًا عكسيًا؛ فيكون الهواء الأقل حجمًا أكثر ضغطًا.^[٨]

مكوّن من عدّة غازات

يتكوّن الهواء من عدد من الغازات الأساسية، وهي:^[٤]

• النيتروجين (N2): بنسبة 78%.
• الأكسجين (O2): بنسبة 22%.
• الأرغون (Ar): بنسبة 1%.
• ثاني أكسيد الكربون (CO2): بنسبة 0.4%.
• النيون (Ne): بنسبة 0.08%.
• الهيليوم (He): بنسبة 0.005%.
• الكربتون (Kr): بنسبة 0.0001%.
• الهيدرجين (H): بنسبة 0.00005%.
• غازات أخرى: وهي:
  • الزينون.
  • ثاني أكسيد النيتروجين.
  • ثاني أكسيد الكبريت.
  • اليود.
  • أول أكسيد الكربون.
  • الأوزون.
  • الميثان.

يمكن تلخيص خصائص الهواء من خلال النقاط الآتية:

• عديم الرائحة واللون، فهو من المواد غير المرئية.
• يشغل حيزًا في الفراغ بسبب امتلاكه حجمًا.
• له وزن ناتج من أوزان مكوّناته.
• قدرته على توليد الضغط، ويظهر ذلك من خلال الضغط الجوي مثلًا.
• قابل للانضغاط من خلال تقريب جزيئاته.
• قدرته على التمدد والتقلص حسب درجة الحرارة.
• مكوّن من عدد من الغازات.

المراجع

1. ↑ "Properties of Air", www.kean.edu, Retrieved 12-9-2018. Edited.
2. ↑ Julie Zundel, "Properties of Air: Definitions & Explanation"، www.study.com, Retrieved 12-9-2018. Edited.
3. ↑ "What are some properties of air", www.inquiryproject.terc.edu, Retrieved 3-9-2018. Edited.
4. ^ ^{أ ب ت} "7 Properties of Air", DewWool, 03/12/2020, Retrieved 27/09/2021. Edited.
5. ^ ^{أ ب} "Air: Composition And Its Properties", BYJUS, Retrieved 27/09/2021. Edited.
6. ↑ "8 Air Resistance Force Examples in Daily Life", Studious Guy, Retrieved 27/09/2021. Edited.
7. ↑ "An Introduction to Compressed Air", CompAir, Retrieved 27/09/2021. Edited.
8. ↑ "Relationships among Pressure, Temperature, Volume, and Amount", libretexts, 24/9/2015, Retrieved 27/09/2021. Edited.