Что тяжелее – воздух или углекислый газ: ответ на вопрос. Тяжелее воздуха углекислый газ

Что тяжелее – воздух или углекислый газ: ответ на вопрос |

Наверное, вопрос, что тяжелее – воздух или углекислый газ, может возникнуть у любого человека. С одной стороны дышать воздухом приходится постоянно – без него даже натренированный человек не продержится дольше нескольких минут. С другой – каждый с детства знает, что при дыхании выделяется углекислый газ. Поэтому давайте разберемся с этим вопросом более детально.

Состав воздуха

Воздух, в отличие от углекислого газа, является не одним веществом, а сложнейшей смесью, в состав которой входят больше десяти веществ. И это только нормальный воздух, а не городской, в который входит еще несколько десятков опасных для человека ингредиентов.

Итак, самая большая доля приходится на азот – воздух состоит из него на 76%. Он не поддерживает горение, не используется при дыхании.

А вот следующий компонент жизненно важен всему живому – кислород. Его в составе воздуха значительно меньше, лишь 23%. Но именно он позволяет человеку, животным, птицам, рыбам и растениям жить. Да-да, растения тоже дышат, хотя это и известно не всем.

Третий газ в составе воздуха – аргон. Его уже совсем немного, лишь 1,3 процента. В живой природе он также почти не применяется, зато активно используется людьми в разных сферах деятельности.

Четвертое же место занимает именно углекислый газ. Правда, количество очень невелико – только 0,046%. Представьте себе, все заводы, автомобили и живые существа на планете почти не могут повысить этот показатель. Хотя, по прогнозам экологов, вредное производство и вырубка лесов приводят к тому, что этот показатель все-таки увеличивается.

Также воздух состоит из неона, криптона, метана, гелия, водорода и ксенона. Последний занимает всего 0,00004% от общей массы. Другие примеси настолько незначительны, что о них можно и не говорить.

Из чего состоит углекислый газ?

Углекислый газ же представляет собой отдельное вещество. Его формула – СО2. Что интересно, в отличие от большинства химических смесей, в природе он совершенно не существует в жидком состоянии. Встречается только в газообразном и твердом, постепенно переходя из одного состояния в другое при определенных условиях.

Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, позволяя Солнцу обогревать Землю. А вот инфракрасное тепло, исходящее от поверхности планеты, не пропускает. Из-за этого оно накапливается, и постепенно температура во всем мире повышается. Это и называется парниковым эффектом, из-за которого экологи всего мира бьют тревогу.

Сравнение плотности

Ученые любят все взвешивать, сравнивать и анализировать. Разумеется, этой участи не избежали и воздух с углекислым газом. Путем сложнейших вычислений с использованием современного оборудования удалось предельно точно установить плотность обоих веществ. Зная их, можно определить, что тяжелее – воздух или углекислый газ, а что – легче.

Для углекислого газа этот показатель составляет 1,977 килограмма на кубический метр. У обычного воздуха же меньше – всего 1,204 кг/м3. Однако стоит учитывать, что столь чистый воздух в природе редко встречается – обычно в нем присутствует также пыль, влага и различные примеси.

Но с научной точки зрения рассматривать следует именно эталонные показатели. Поэтому можно с уверенностью сказать, во сколько раз углекислый газ тяжелее воздуха – почти в 1,64 раза.

Почему они важны?

О важности воздуха уже говорилось выше. Но любой образованный человек и так прекрасно знает, что без него ничто живое на планете Земля не смогло бы выжить в принципе.

А вот что можно сказать про углекислый газ? Парадоксально, но если он внезапно исчезнет с Земли, то и человечество вымрет удивительно быстро. Дело даже не в том, что углекислый газ активно применяется в различных сферах промышленности. Просто он необходим растениям.

Как говорилось выше, любые живые организмы дышат кислородом. И растения – не исключение. Однако им также необходим углекислый газ. Ведь на свету в зеленых клетках активно идет процесс фотосинтеза. Он заключается в расщеплении клеток CO2 на углерод и кислород. Последний выделяется в атмосферу (или в воду, если речь идет о зеленых водорослях, в которых также идет фотосинтез), а углерод используется для построения новых клеток и роста растений. Если весь углекислый газ исчезнет, то и процесс фотосинтеза замрет. А значит, растения перестанут расти, животные и люди останутся без еды, что очень быстро приведет к голоду и вымиранию всего человечества.

Где используется разница массы?

Зная, что тяжелее – воздух или углекислый газ, можно предположить, что последний всегда стремится вниз. И это можно использовать на практике. Например, применяется данный эффект водолазами при погружении с колпаком. Запас воздуха здесь ограничен, и, если бы углекислый газ смешивался с ним равномерно, дыхание было бы затруднено. Но его избыток преимущественно выделяется и опускается ниже, позволяя человеку легко дышать.

Применяется этот эффект и при пожаротушении. Углекислым газом заправляют специальные огнетушители – углекислотные. Когда сжиженный газ вырывается из раструба, он тут же расширяется примерно в 400-500 раз, заодно охлаждаясь на 72 градуса. Уже этого достаточно, чтобы многие горящие предметы потухли. Но тяжелый газ расползается по полу и горящим предметам, вытесняя воздух. Так как СО2 не поддерживает горение, то пламя, оставшись без подпитки кислородом, просто гаснет.

Заключение

На этом можно закончить статью. Теперь вам известно, что тяжелее – воздух или углекислый газ, и во сколько раз. Заодно вы узнали об основных свойствах обоих веществ, их важности в природе, а также использовании разницы плотности в человеческой жизни. Будем надеяться, что эта информация окажется для вас полезной.

Источник: bisbroker.ru

cv-consul.ru

Углекислый газ в доме

Перед жителями городских квартир довольно часто встает проблема духоты в помещении. Горячие радиаторы центрального отопления прекрасно обогревают жилые сооружения в зимний период времени, но с наступлением весны в доме становится очень душно. Можно открыть окна, но облегчение наступает ненадолго. К тому же, если жилой дом находится на близком расстоянии от дороги, в квартиру начинают врываться шумы с улицы и опасные для здоровья газы и примеси, в т.ч. известный всем углекислый газ.

Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе за последние 50 лет постоянно растет, особенно в крупных городах, за счет выхлопов автомобилей и промышленных выбросов. Уровень углекислого газа в атмосфере Земли на 2013 год составил ~ 395 ppm (0,0395%). 1 ppm - миллионная доля или промилле соответствует 0,0001% CO2. Углекислый газ тяжелее воздуха в 1,52 раза.

Лучше всего дышится на природе. В чистом загородном воздухе ~ 360-400 ррm (0,036-0,04%) углекислого газа. Эта концентрация оптимальна для дыхания человека. Человек является основным источником углекислого газа в помещении, поскольку мы выдыхаем от 18 до 25 л/час этого газа. В виду чего повышенное содержание уровня СО2 может наблюдаться во всех помещениях, где находятся люди: в детских садах, школах, институтах, офисах и конечно же дома: в спальнях и детских комнатах.

То, что нам не хватает кислорода в душном помещении – это миф!

Отныне уже доказано, что вопреки существующему стереотипу, головная боль, слабость, бессонница, респираторные заболевания, аллергии у человека возникают в помещении не от недостатка кислорода, а именно от избытка углекислого газа!

Вопросы относительно духоты волнуют многих. Вот, например, что пишут на форумах некоторых сайтов:

- Почему в квартире может быть душно? Окна везде открыты. Может это из-за большого количества ковров? Сквозняк вроде, а все равно душно. Квартира угловая. Невозможно из-за этого там жить.

- В однокомнатной квартире очень душно, сухо. Маленький ребенок постоянно болеет. Что делать?

- Однокомнатная квартира. Ночью душно и не хватает кислорода. Мы с дочерью от этого спим плохо. Спать с открытой дверью на балкон не вариант - муж простывает. Что делать? Поможет ли увлажнитель? Цветы? Аквариум?

- В моей квартире очень жарко. Стены дома очень толстые, тепло хранят хорошо, окна пластик, без щелей, батареи топят на полную катушку. В итоге, лично я сплю с приоткрытым окном, иначе задыхаюсь и просыпаюсь вся взмокшая. Вариант "проветрить перед сном" не проходит - комната небольшая, нагревается очень быстро, через пару часов приходится вставать и проветривать снова. В среднем, в квартире 28-29 °C. Что делать? Установить кондиционер? Не будет ли ребенок простывать еще больше? Купить увлажнитель воздуха?

- Душно в доме. Как спасаться? Двухэтажный дом, на первом этаже - прохладно, а вот на втором, под крышей - выше 30 °C, остывает до 27°C ночью и всё. Крыша, к сожалению, покрыта металлом, наверно, от этого еще сильнее второй этаж нагревается. Нет спасения в такую жару или можно что-нибудь придумать? Окна заклеены светоотражающей пленкой, шторы днем даже не открываем, чтобы от окна еще не нагревалось.

Заболевания от переизбытка углекислого газа Тут же на форумах мы встречаем следующие рекомендации:

- А просто проветривать не пробовали? Ребёнок постоянно в застоявшемся воздухе. Вы не думаете, что он болеет из-за этого?

- Оставляйте щелевое проветривание на кухне и открытыми двери на кухню и в комнату.

- Почитайте про вентиляционный клапан в стену. Ставьте КИВ.

- Закройте батареи одеялами или сделайте их регулируемыми.

- Купите "парогенератор" (точнее увлажнитель воздуха), с ним дышать легче. - Можно установить современные деревянные окна, но они дороже. - Можно принудительно увеличить объем вентиляции, поставив вентилятор на вытяжку.

- Может вентиляция забилась, или соседи сделали перепланировку?

- Установите приточно-вытяжную вентиляцию. Работает как на приток, так и на вытяжку. Зимой подает теплый воздух без затрат на подогрев.

Как видим, роль вентиляции в нынешних условиях оказалась огромной, и, к сожалению, пока еще недооцененной. Вообще, «наш» человек, зачастую, не осведомлен о принципах работы коммуникаций многоквартирного жилища, и нередко с халатностью относится к ним. Въезжаем в уже построенный дом – разве нам кто-то объясняет, что и как в нем должно функционировать? Газ, свет, вода работает – и ладно.

Вентиляция в наших домах называется естественной, и происходит под действием термической тяги (как в печной трубе). Эффективно работает она только в отопительный сезон, когда за окном температура воздуха ниже +5 ºC. В чем ее принцип? Прохладный свежий воздух засасывается в теплую квартиру, согревается, загрязняется и через вентиляционные решетки, которые есть в каждой квартире в кухне и санузле, попадает в вентиляционные шахты (вместе с запахами, влажностью и углекислым газом), откуда выходит на улицу. Практически во всех жилых домах воздухообмен происходит таким образом. Откуда должен поступать к нам свежий приточный воздух? Из открытых окон, форточек, а если окна закрыты, то он проникает через щели в рамах. «В СНИПах всегда нормировалась кубатура по вытяжке, и всегда стояли прочерки по притоку воздуха, потому что это были непредсказуемые цифры. Представьте себе мелкие щели, распределенные по периметру окна. В старых сталинских домах, если все эти щели старой «столярки» собрать в одно место, мы получим постоянную дыру размером 200 кв.см. А учитывая, что отверстие примерно в 1 кв.см при термической тяге 10 Па обеспечивает приток 1 куб.м/час, то это 200 куб.м/час свежего воздуха (при нормативах 40-60 куб.м/чел*час )». Таким образом, старые деревянные окна обеспечивали постоянный и достаточный приток воздуха.

Закрытые герметичные окна нарушают движение воздуха в наших домах. Свежему воздуху просто неоткуда проникнуть внутрь – это приводит к отсутствию тяги, и загрязненный воздух не может выйти из помещения. В доме повышается влажность, накапливается углекислый газ, появляется плесень. Фенол, формальдегид, аммиак, ацетальдегид и им подобные вещества – примеры химических загрязнений в квартире. Выделяют эту «вредность» элементы мебели, отделки, лакокрасочные покрытия, пыль, которая накапливается внутри помещения. Так же по квартире «летают» споры плесени, микроскопические клещи. Их высокая концентрация приводит к аллергии, заболеваниям дыхательных путей.

Избавиться от всей этой «нечисти» возможно только при постоянном обновлении воздуха – вентиляции.

Позвольте, но мы же периодически проветриваем квартиру, - скажете вы. «Свежий воздух нельзя в квартиру дать с запасом. Максимум, что может дать проветривание – это единовременно выбросить грязный воздух и заменить свежим. Пожалуйста, вы можете 20-25 раз в сутки проделывать такую операцию, чтобы добиться положенного воздухообмена. Никто никогда этого не делает и делать не будет. И ночью никто по часам не станет подниматься, чтобы проветрить. Например, зимой можно перед сном проветрить, однако, затем окна все равно закрываются, иначе можно замерзнуть к утру. Утром человек просыпается с чугунной головой, потому что через час-два своими влаговыделениями и выдыхаемым углекислым газом два спящих человека в спальне 15 кв.м от свежего воздуха не оставят вообще ничего.

Содержание кислорода и углекислого газа в школьном классе

Однако к старой столярке возврата нет. Герметичные стеклопакеты в течение последних 15 лет прочно закрепились в проемах наших окон. Их установка избавила нас от сквозняков, от шума улицы, обеспечила тепло в квартирах в холодный сезон. Все это можно отнести к понятиям комфорта. Однако физический комфорт состоит не только из вышеперечисленных условий. Основные параметры, которыми мы физически ощущаем комфорт - это температура воздуха, его подвижность (сквозняк), уровень шума, уровень освещенности, влажность воздуха и его чистота (состав). По акустике, по сквозняку, по теплу, при недостаточном отоплении пластиковые окна работают в плюс. По влажности и по качеству воздуха - в минус. Но из этого минуса надо вылезать не возвратом к старой столярке. Необходимо найти компромиссное решение – сохранить все плюсы, достигнутые современными оконными конструкциями и ликвидировать их минусы.

Современный человек почти 90% времени находится в помещении, где воздействие загрязненного воздуха особенно сильно. Иммунная система на 80% загружена борьбой с негативными последствиями вдыхания грязного воздуха. Ведь когда вы входите в помещение, где много людей, то практически всегда чувствуете, что там тяжелее дышится, чем снаружи.

Закрытые помещения — своего рода ловушки СО2. Воздух с уже повышенным или даже нормальным содержанием углекислого газа поступает через окна и вентиляцию, а потом его концентрация начинает быстро расти из-за дыхания людей, которые находятся внутри. При этом уровень углекислого газа повышается гораздо быстрее, чем убывает кислород. Замеры показывают, что, даже когда в школьном классе уровень СО2 достигает 1000 ppm (0,1%), содержание кислорода практически не меняется. Повышенное содержание СО2 во вдыхаемом воздухе отрицательно влияет на кровь, слизистые оболочки, дыхательную и мочевыводящую системы, костную ткань, иммунитет и умственную деятельность человека. К счастью, мы находимся в душных помещениях не постоянно, и организм успевает восстанавливаться через какое-то время пребывания на свежем воздухе.

В норме кислотность (рН) крови человека равна примерно 7,4.

Наш организм настроен на эту цифру, она необходима для работы всех ферментных и биологических систем организма. Логично предположить, что даже небольшие постоянные изменения кислотности крови могут оказывать очень сильное воздействие на живое существо.

Респираторный ацидоз (от лат. acidus - кислый) возникает из-за недостаточного выведения углекислого газа при дыхании. Получается, что он накапливается в крови и меняет её состав. Т.е. это состояние организма, характеризующееся нарушением кислотно-щелочного баланса со смещением в сторону увеличения кислотности и уменьшению рН его сред. Длительный ацидоз приводит к заболеванию сердечно-сосудистой системы, гипертонии, усталости и другим неблагоприятным для человеческого организма последствиям. Тяжелые же состояния провоцируют шок, кому и смерть пациента.

Основными симптомами при ацидозе являются: кратковременная тошнота, рвота, общее недомогание, усиление сердцебиения, одышка, сердечные аритмии, повышение кровяного давления, расстройство функций центральной нервной системы (сонливость, спутанность сознания, головокружение, потеря сознания, заторможенность), шоковые состояния. Следует отметить, что при легких формах ацидоза симптомы могут не проявляться вовсе.

Как организм управляет уровнем кислотности?

При длительных отклонениях от равновесия в кислую сторону, скелет, как депо кальция и магния, может быть привлечен к компенсаторным процессам, т.к. поддержание кислотно-щелочного равновесия в организме с участием скелета высокопроизводительно. Организм не допускает выхода pH крови за заданные пределы. Но достигается это дорогой ценой. В жертву приносится скелет: в целях ощелачивания, вымываются из костей щелочные буферы – кальций и магний.

По данным последних мировых научных исследований:

1) Кости сначала теряют магний, затем кальций. Отсюда ускоренное развитие остеопороза.

2) Разрушаются мышцы. Хроническая слабость и боли в мышцах отмечаются уже в молодом возрасте.

3) Слабость костей и мышц ведет к деградации суставов.

4) Кислая реакция мочи создает идеальные условия для образования камней в почках. Это принимает характер эпидемии. Хроническое нарушение работы почек вызывает развитие воспалительных заболеваний и почечной недостаточности.

5) Кислая реакция слюны разрушает зубы и способствует развитию стоматитов.

6) Хроническое закисление может вызывать головные боли, тревожность, бессонницу, задержку жидкости в организме.

При избыточном кислотном рационе питания большое количество магния, кальция, калия и других нейтрализующих кислоты элементов постоянно истощается, изымается из тканей, и они должны быть обязательно восполнены, иначе очень скоро последуют симптомы болезней.

По оценкам экологов, домашний воздух в 4-6 раз "грязнее" и в 8-10 раз токсичнее наружного.

Жители крупного мегаполиса подвергаются негативному влиянию повышенного уровня углекислого газа круглосуточно. Сначала в переполненном общественном транспорте и в собственных автомобилях, которые подолгу стоят в пробках. Затем на работе, где часто бывает душно и нечем дышать.

Так же очень важно поддерживать хорошее качество воздуха и в собственном доме, особенно в спальне, там мы проводим треть своей жизни. Для того, чтобы хорошо выспаться, гораздо важнее чистый воздух, чем продолжительность сна, а уровень СО2 в спальнях и детских комнатах должен быть ниже 600 ppm. Высокий уровень СО2 в этих помещениях может стать причиной таких симптомов, как заложенность носа, раздражение горла и глаз, головной боли и бессонницы.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы, исходя из аксиомы, что если в природе уровень углекислого газа составляет 350-400 ppm, то и в помещениях он должен быть приближен к этому уровню.

*Все указанные в таблице уровни вполне нормальны и допустимы время от времени.

Для того, чтобы понять в каких пределах находится концентрация СО2, мы произвели следующие замеры:

За городом:

на улице в доме без вентиляции

В городской квартире без вентиляции:

утром в спальне начало проветривания окончание проветривания

В офисе с вентиляцией:

У тех, кто заботится о своём здоровье и здоровье своих близких, наверняка, после прочтения этой статьи возникнет желание проверить концентрацию СО2 в квартире или офисе. Теперь при заказе в компании Интелл Хаус вентиляционного оборудования, наши сотрудники дополнительно произведут замеры СО2 до и после монтажа вентиляции, совершенно бесплатно!

Наши решения для вентиляции в квартире:


Клапан КИВ-125 естественный приток воздуха4 800 руб	Приточная установка Lufberg iFresh 29 790 руб	Вентиляционная установка с высокой очисткой воздухаот выхлопных газов133 000 руб


Приточно-вытяжная установка с рекуператором тепла. Хороший воздухообмен,быстро уменьшает концентрацию СО251 600 руб	Приточно-вытяжная установка с охлаждением241 900 руб	Приточная установка с увлажнением воздуха288 200 руб

ihe.ru