化学

「空気の密度」は状態方程式から計算。理系ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。地球に居たら当たり前のように存在する「空気」。ものすごく軽そうな空気の重さはどれくらい?

だいたいの物体は空中から地面に落ちてくる。ボールでも息で膨らませた風船でも空中に投げると落ちてくる。つまり空気より重い(密度が高い)。一方、不思議と空中に浮いている物体も。ヘリウムガスで膨らませた風船とか、気球とか。これらは空気より軽い(密度が低い)。

今回、理系ライターのR175と一緒に空気の重さ(密度)について解説していこう。実はこの記事のキーワードは”状態方程式”。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/R175

関西のとある理系国立大出身。エンジニアの経験があり、身近な現象と理科の教科書の内容をむずびつけるのが趣味。教科書の内容をかみ砕いて説明していく。

1.空気の重さ

image by iStockphoto

地球上に当たり前に存在する「空気」。一体どれくらいの重さ(密度)なのだろうか?

 

image by Study-Z編集部

空気は目に見えないけれど、実は無数の「粒子」から成り立っています。

空気の約80%は窒素、約20%が酸素で残り二酸化炭素等その他の気体が微量に混じっているもの。

何も無いのではなく砂や水と同様、粒子のような性質で存在しています。

密度=気体粒子の重さ/空気の体積

体積は自由に設定できるので、とりあえず1Lとしましょう。

問題は、空気を構成する気体粒子の重さですね。

気体粒子の正体は、窒素や酸素など。窒素や酸素原子の物質量1mol当たりの重さは分かっていますから、これらの気体の物質量が分かれば重さが分かりますね。

ではどうやっての物質量を求めるのでしょうか。

次のページを読む
1 2 3
Share: