Азот или воздух в шинах. Развенчиваем мифы. Азот тяжелее или легче воздуха

Азот или воздухшинах. Развенчиваем мифы

Что лучше – бесплатный воздух или же «волшебный» азот в покрышках? Мнений очень много. Те, кто закачивал в шины азот вместо воздуха, рекомендуют также делать своим знакомым и друзьям. Многие слышали, что в болидах «Формулы 1» используются именно азот для накачивания шин. Да что там «Формула 1»! В покрышках самолетов, в большегрузах и суперкарах – тоже азот. Мнения разделились.

Какие же преимущества азота перед кислородом в покрышках, есть ли вообще разница, или это банальное выкачивание денег? «Продавцы воздуха» называют такие плюсы: - стабильное давление в покрышках, вследствие чего уменьшается износ; - плавный ход автомобиля; - хорошее сцепление с дорогой; - в случае прокола покрышки скорость утечки меньше; - не зависимо от температуры в покрышке постоянное давление; - хорошая экономия топлива.

На первый взгляд за небольшие средства сколько сразу полезных и важных свойств! Современные автовладельцы любят всякие экзотические вещи, вроде чудо-присыпок, спойлеров на дворники, которые якобы улучшают аэродинамику и т.д. Так же они ухватились и за это «новаторство» с азотом в покрышках.

Если вспомнить физику из школьного курса, то понятно, что «воздух» состоит из 78% азота, 21% кислорода, 1% углекислого газа и других газов. А рекламируемая шиномонтажниками смесь состоит из 95% азота и 5% кислорода.

А теперь можно проанализировать все распространенные «мифы об азоте».

Миф 1. Стабильное давление в шине. Так как коэффициент теплового расширения азота ниже, чем воздуха, то и воздействие окружающей температуры на шину практически не влияет на давление внутри нее. Азот не расширяется вообще, в отличие от воздуха. Поэтому именно азот идеален для накачивания в покрышки.

Однако любой человек, хоть немного знающий физику, понимает, что заявление о независимости от температуры давления газа в каком-либо замкнутом пространстве вступает в противоречие с законами Гей-Люссака (для любых газов коэффициент объемного расширения один и тот же) и Шарля (отношение давления к температуре – есть величина постоянная). Можно сделать вывод: все заявления о том, что азот будет себя вести иначе, чем кислород, при повышении или понижении температуры – самые настоящие выдумки, которые рассчитаны на необразованного человека. Конечно, небольшая разница в коэффициенте объемного расширения все-таки есть, но она составляет всего 0,0001. Соответственно изменение давления в покрышках будет около 0,00025 атм. Это существенное изменение? Безусловно, нет. Для тех, кто не верит науке, можно посоветовать самостоятельно провести небольшой эксперимент: одну шину накачать азотом, а другую воздухом и попеременно погружать то в кипяток, то в ледяную воду. Вряд ли давление будет стабильным.

Миф 2. Шина, накачанная азотом, не сдувается никогда. Молекулы азота очень большие, гораздо больше, чем у кислорода, и они чрезвычайно медленно проходят через микропоры в резине.

Опять обращаемся к физике. Размер молекулы азота составляет 0,364 нм, а молекулы кислорода – 0,346 нм. Эта разница не ощутима ни одним манометром. Старая шина, имеющая трещины, будет сдуваться в любом случае, чем бы ни была накачана. А качественная – в состоянии поддерживать давление годами, стравливая его разве что через вентиль или стык обода и покрышки.

Возможно весь секрет в том, что «крупные» молекулы азота как бы забивают микропоры шины и не пропускают наружу молекулы других газов? Хотя в той смеси, которую рекламируют продавцы, азота больше всего на 16-17%, чем в обычном воздухе.

Миф 3. Возможность взрыва покрышки минимальна. Поскольку азот – инертный газ и не поддерживает горение. При больших скоростях шина не нагревается, поскольку в ней нет горючего кислорода.

Итак, попробуем разобраться во всем этом. Если посмотреть на таблицу Менделеева, то сразу видно, что инертные газы находятся в 8 группе, а азот относится к 5 группе. Это одно. Самое главное другое – шина лопается, а не взрывается, звук, который слышен при этом – это скачок давления от ударной волны.

Нормальная покрышка для легкового автомобиля способна выдержать давление до 9 атм. Чтобы шина лопнула, ее нужно нагреть до температуры не менее 1000° С. При такой температуре расплавится даже стальной диск.

Миф 4. Экономия расхода топлива. Колесо, накачанное азотом, легче по весу, чем колесо, накачанное воздухом. Соответственно нагрузка на подвеску меньше и расход топлива снижается.

На первый взгляд – все логично. Но давайте посчитаем, какая же разница в массе колес, накачанных азотом и воздухом. 1 кубический метр воздуха содержит 78% азота – это 1,29 кг, а чистого азота – 1,25 кг. Для примера возьмем распространенное колесо с покрышкой 165/70R13 и посчитаем массу газа в нем. Объем такой покрышки примерно 20 литров, избыточное давление составит 2 кгс/см2, т.е. легко посчитать, что в такой шине приблизительно 60 литров газа. Значит, содержание азота в данной шине составит 0,0750 кг, а воздуха – 0,0774 кг. Вот и вся разница! Нужны просто ювелирные весы, чтобы уловить такую разницу в весе. Естественно, ни о какой разнице в весе и экономии топлива не может идти и речь.

Миф 5. Замедленное старение шины по причине отсутствия в азоте пыли, влаги и масла. Это подтверждают испытания, проводимые Continental, Bridgestone, Michelin.

Если задуматься, то воздействие окружающей среды (различные реагенты, находящиеся на дорожном покрытии, ультрафиолетовое излучение, битум и т.д.) на шину гораздо более масштабное, чем воздействие внутреннего наполнителя. К тому же для особо щепетильных автовладельцев не проблема закачать в покрышку чистый воздух, для этого достаточно приобрести компрессор с осушителем и фильтром.

Неужели заказав в шину азот, можно сохранить каркас шин от окисления, как обещают «продавцы воздуха»? В это трудно поверить, поскольку он хорошо спрятан в толще резины и не может контактировать с воздухом, к тому же проволочки каркаса покрыты латунью и нелегко поддаются окислению.

Миф 6. Улучшение сцепления покрышек с дорожным покрытием. Азот более стабилен в сравнении с воздухом (который способен поддаваться окружающей среде).

Этот миф вообще трудно как-то прокомментировать. Нечего обсуждать, с какой стороны ни посмотри. На сцепление покрышек с дорожным покрытием влияет все, что угодно (состояние самой дороги, конструкция шины, качество резины, из которой сделана шина, распределение напряжения в пятне контакта), но только не газ, который закачан в эту шину.

Зато хитрые продавцы иногда умышленно недокачивают шины азотом и предупреждают клиента, чтобы он ни в коем случае не подкачивал шины воздухом, ну и не проверял давление.

Так что азот в покрышках, вместо обычного воздуха – это никакое не новаторство, а скорее дань моде, которая обычно не советуется с наукой. Зато небольшие деньги, которые отданы «продавцам воздуха» за азот вполне могут быть компенсированы впечатлением, произведенным на друзей при произнесении фразы: «А в моем автомобиле – азотные покрышки, как у Шумахера!».

www.autoshina96.ru

Кислород легче воздуха. Чем отличается кислород от воздуха

Газ - одно из состояний вещества. Он не обладает конкретным объемом, заполняя собой всю емкость, в которой находится. Зато обладает текучестью и плотностью. Какие самые легкие газы существуют? Чем они характеризуются?

Самые легкие газы

Название «газ» было придумано ещё в XVII веке из-за созвучия со словом "хаос". Частицы вещества и вправду, хаотичны. Они движутся в произвольном порядке, меняя траекторию каждый раз, когда сталкиваются друг с другом. Они стараются заполнить все доступное пространство.

Канат клапана. Один конец веревки, который позволял манипулировать клапаном воздушного шара Пикарда, должен был войти в гондолу. Как закрепить отверстие, через которое вошла веревка, чтобы воздух не покидал кабину в разреженной среде? Чтобы ввести веревку, позволяющую управлять клапаном из воздухонепроницаемого контейнера стратосферы, профессор Пиккар изобрел очень простое устройство, которое позднее использовалось на таких воздушных шарах, построенных в России.

Внутри гондолы он поставил сифонную трубку, длинная ветка которой общалась с космическим пространством. Внутри трубы проходил канат клапана, смещение которого не меняло разницы в уровнях жидкости. Можно было вытащить веревку, не опасаясь выхода воздуха из лодки, поскольку ртуть закрыла трубопровод, по которому двигалась веревка. Барометр подвешен на шкале. Верхний конец трубки кюветного барометра прикреплен к одной пластине баланса, в то время как другая пластина содержит несколько весов, которые уравновешивают ее.

Молекулы газа слабо связаны между собой, в отличие от молекул жидких и твердых веществ. Большинство его видов невозможно ощутить при помощи органов чувств. Но газы обладают другими характеристиками, например, температурой, давлением, плотностью.

Их плотность увеличивается по мере возрастания давления, а при увеличении температуры они расширяются. Самым легким газом является водородом, тяжелым - гексафторид урана. Газы всегда смешиваются. Если действуют силы тяготения, то смесь становится неоднородной. Легкие поднимаются вверх, тяжелые, наоборот опускаются вниз.

Будет ли изменен баланс при изменении барометрического давления? Посмотрев на подвесную барометрическую трубку шкалы, казалось бы, изменение уровня содержания ртути, которое она содержит, не должно влиять на баланс пластин, поскольку колонка жидкости поддерживается на ртути, содержащейся в ведре, и не влияет на в любом случае в момент приостановки.

Это верно; однако любое изменение барометрического давления повлияет на баланс артефакта. Рисунок Будет ли колебание баланса изменяться при атмосферном давлении? Атмосфера надавливает на трубу сверху, без последней сопротивляется сопротивлению, так как над ртутью возникает вакуум. Поэтому грузы, размещенные на другой пластине, уравновешивают стеклянную трубку барометра и давление, создаваемое атмосферой на нем; так как атмосферное давление на участок трубы точно равно весу столбца ртути, содержащегося в нем, это приводит к тому, что весы уравновешивают весь ртутный барометр.

Самые легкие газы - это:

водород;
азот;
кислород;
метан;

Первые три относятся к нулевой группе таблицы Менделеева, о них и поговорим ниже.

Водород

Какой газ является самым легким? Ответ очевиден - водород. Это первый элемент периодической таблицы, который в 14,4 раза легче воздуха. Он обозначаете буквой Н, от латинского названия Hydrogenium (рождающий воду). Водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Он входит в состав большинства звезд и межзвездной материи.

Поэтому изменение барометрического давления повлияет на баланс блюд. На этом принципе основаны так называемые барометры шкалы, к которым легко подключается механизм записи их показаний. Сифон в воздухе. Как следует использовать сифон без опрокидывания судна и без каких-либо традиционных процедур? Контейнер заполняется почти до краев.

Рисунок. Есть ли простая процедура для запуска этого сифона? Проблема заключается в том, чтобы заставить жидкость подниматься через сифонную трубку выше ее уровня в сосуде и достигать локтя устройства. Когда жидкость пройдет локоть, сифон начнет работать. Это не будет стоить вам труда, если вы воспользуетесь следующим малоизвестным свойством жидкостей, о котором мы будем говорить.

В нормальных условиях водород абсолютно безвреден и нетоксичен, не обладает запахом вкусом и цветом. В определенных условиях может значительно изменять свойства. Например, смешиваясь с кислородом, этот газ запросто взрывается.

Может растворяться в платине, железе, титане, никеле и в этаноле. От воздействия больших температур он переходит в металлическое состояние. Его молекула двухатомная и обладает большой скоростью, что обеспечивает отличную теплопроводность газа (в 7 раз выше, чем у воздуха).

Возьмите стеклянную трубку такого диаметра, которую вы можете покрыть пальцем. Покрывая его таким образом, мы погрузим его открытый конец в воду. Конечно, вода не может войти в трубку, но если вы пошевелите пальцем, она войдет сразу, и мы поймем, что сначала ее уровень будет выше уровня жидкости в контейнере; то уровни жидкости будут равны. Давайте объясним, п

thesaker.ru

Что лучше азот или воздух?

Многие автолюбители задаются вопросом, когда подкачивают колеса на машине или посещают шиномонтаж — высока ли необходимость в замене воздуха азотом, тратя на эту процедуру дополнительное время и средства? И после — будет ли заметна какая-нибудь разница? Попробуем разобраться, что лучше азот или воздух , и разберем самые распространенные мифы этой темы.

Поговорим о стандартных и шаблонных утверждениях, услышать которые вы можете в любом шиномонтаже.

Азот способствует стабилизации давления

Для ответа на этот вопрос стоит вспомнить физику. В стандартный состав воздуха, который закачивается в шины, входит 78% азота и 21% кислорода. То есть при обычном накачивании шин азота почти 80%. В техническом же азоте, который вам предложат в шиномонтаже, азота содержится 95%, а кислорода всего 5%. Поэтому большей стабилизацией давления шины навряд ли будут отличаться, ведь разница содержания азота всего лишь 17%.

Кроме того, в шиномонтаже могут утверждать, что стабилизации давления колес способствует коэффициент теплового расширения азота, который намного ниже, чем у кислорода. То есть мы получаем нагрев шины со стабильным давлением в ней. Это абсолютно противоречит законам физики. Обратившись к науке можно узнать, что в «законе Шарля» говорится о том, что давление азота в замкнутом пространстве является прямо пропорциональным соотношением с температурой, а в «законе Гей-Люссака» указано, что коэффициент расширения объема для всех газов считается одинаковым. То есть, проще говоря, замена воздуха техническим азотом никак не будет влиять на стабилизацию давления в шинах и на их срок службы.

Азот способствует повышению взрывобезопасности

В традиционном понимании слова «взрыв» — шины не могут взрываться. Они могут лопнуть по каким-либо причинам, что приводит к резкому снижению давления в шине, но взрыва при этом быть не может. Да, действительно для «Формулы-1» шины накачивают азотом, но только в целях пожаробезопасности. А для обыкновенного применения автомобиля таких усиленных мер безопасности не требуется, так как наши скорости гораздо ниже болидов «Формулы-1».

Азот имеет меньшую утечку

Говорить, что шины, которые накачаны азотом, можно проверять реже (чуть ли не в три раза) — значит лукавить.

Бескамерные шины, современного производства, при их исправности хранят воздух без утечки в течение нескольких лет.

Ну а если шина не герметична, то и азот и любой другой газ не сохранятся в ней в полном объеме. Поэтому, в любом случае шины нужно проверять на уровень давления регулярно.

С азотом шины стареют медленнее

Этот миф, а также, то, что автомобильные диски, при содержании в их шинах не воздуха, а азота, реже подвергаются коррозии, являются не совсем правдивым утверждением. Диски и шины колес, прежде всего, поддаются ржавчине и изнашиванию с внешней стороны, а не с внутренней. Ну а закачка в шины технического азота если и принесет пользу, то только очень малую и незаметную.

Подводя итоги, можно сказать с уверенностью лишь одно — никаких существенных улучшений от закачки в шины азота быть не может.

Хуже, конечно, не станет, но и пользы от этого мало. Возможен, конечно, психологический фактор от внушенных вам разъяснений, что автомобиль едет мягче и тише, а по факту вы просто переплачиваете деньги за наглядное подтверждение незыблемых законов физики.

В статье использовано изображение с сайта http://www.f1cab.com

spokoino.ru

Аммиак легче или тяжелее воздуха?

Аммиак — бесцветный газ с резким характерным запахом нашатырного спирта. Nh4 имеет молекулярную массу, равную 17, плотность его в 0,6 раза меньше плотности воздуха при одинаковой температуре. Аммиак в два раза легче воздуха, однако, образующееся облако воздушно-аммиачной смеси тяжелее окружающего воздуха. Во-первых. "В 0,6 раз меньше" - совершенно неграмотное выражение. Правильно будет сказать, что плотность аммиака составляет 0,6 (или 60 %) от плотности воздуха, а если говорить, во сколько раз меньше, то нужно плотность воздуха поделить на плотность аммиака, получится примерно 1,7, и тогда можно сказать, что плотность аммиака в 1,7 раз меньше плотности воздуха. Во вторых, воздушно-аммиачная смесь не может быть тяжелее воздуха. — 6 месяцев назад "воздушно-аммиачная смесь не может быть тяжелее воздуха" - может. В реальных условиях такая смесь будет содержать не чистый аммиак, а нашатырный спирт, соединение аммиака с водой (Nh5OH), поскольку атмосферный воздух всегда содержит влагу. А молекулярный нашатырного спирта вес больше 29. — 6 месяцев назад Такого соединения Nh5OH не существует. Уж Вам бы следовало это знать. Сейчас наверное даже школьникам такого не говорят. Нашатырным спиртом называют водный раствор аммиака. И у него не может быть молекулярного (чего, Вы не дописали). Так Вы договоритесь о молекулярной массе водного раствора соли. — 6 месяцев назад молекулярного, естессно, веса.По сабжу: благоволите поискать, что такое гидрат аммиака. — 6 месяцев назад Возьмите нормальный современный учебник химии для ВУЗОВ и почитайте. — 6 месяцев назад Проникся! У мну тройка по химии, ничего не понял, но звучит очень, ОЧЕНЬ внушительно!!! Так что там с нашатырем, есть такое соединение Nh5OH, нет??? Интрига... — 6 месяцев назад С нашатырём - всё в порядке. Нашатырь - это соль - хлорид аммония Nh5Cl. Когда-то давно, при обработке нашатыря щелочью обнаружили, что выделяется некое газообразное вещество с резким запахом (аммиак Nh4). Оно растворимо в воде, и этот раствор назвали "нашатырным спиртом". Само слово спирт происходит от латинского spiritus «дыхание, дух, душа», (spiritus vini - винный дух или душа вина). Соответственно и нашатырный спирт - означает дух нашатыря или душа нашатыря. — 6 месяцев назад А вот с "гидроксидом аммония" - проблемы. Когда-то, лет 100 назад полагали, что при растворении аммиака в воде молекулы аммиака и воды соединяются в некую молекулу гидроксид аммония Nh5OH, на том основании, что водный раствор аммиака содержит некоторое количество ионов Nh5(+) и OH(-). А как они могли образоваться? Только при диссоциации некоего гипотетического соединения Nh5OH по схеме:Nh5OH Nh5(+) + OH(-).И это заблуждение проникло во всю химическую литературу, в том числе и в учебники. — 6 месяцев назад Но уже где-то в середине прошлого века установили, что элементы второго периода не могут образовывать более 4 связей (а в молекуле Nh5OH атом азота должен быть связан с 5 атомами с 4 атомами водорода и атомом кислорода гидроксильной группы), и формула Nh5OH и вообще понятие гидроксид аммония были отвергнуты. По современным представлениям образование ионов Nh5(+) и OH(-) объясняют следующей схемой: Nh4 + h3O Nh5(+) + OH(-). Т.е. молекула воды передаёт свой протон молекуле аммиака, при этом образуются ионы Nh5(+) и OH(-). Но в виду инерционности системы образования понятия о существовании молекул Nh5OH ещё довольно долго сохранялись в учебниках, по крайней мере в школьных. — 6 месяцев назад Красиво излагаете! Что ж в ответ не оформили, у меня слезы умиления аж выступили!;) Когда старше стал - очень жалел, что упустил такую всеобъемлющую дисциплину, как химия! Преклоняюсь, пред людьми, которые чувствуют себя в данной науке, как рыба в воде! Смотрел тут сериал, "Во все тяжкие", про учителя химии, сериал - чернуха, про наркотов... но как же я поражался главному герою, который навскидку просчитывал любые химические процессы в голове... гидроксид аммония... а аммиак и аммонит имеют какую-то родственную связь? — 6 месяцев назад Ну конечно. Про аммиак я писал выше, а аммониты и аммонал - взрывчатые вещества, содержащие в своём составе соли аммония. По понятным причинам, я не буду раскрывать эту тему шире, да и не специалист я в этом, так как эта область меня не интересует. — 6 месяцев назад Эту область без вас неплохо осветили "энтузиасты" в интернете, куда уж больше!:( Теперь только слепой, тупой и безрукий одновременно не сможет собрать приличный "сюрприз"!:("С нашатырём - всё в порядке. Нашатырь - это соль", - то ли в кино видел, то ли в книгах читал, что в былые времена нашатырь как раз в скляночках держали и ВЫСЫПАЛИ немного по надобности кого в чувство привести, вот его в виде той как раз соли и хранили? Навеяло что-то... Все посмотрел, нюхательная соль это у них называлось, таки да... — 6 месяцев назад

otvet.qip.ru