Am primit o întrebare de la un copil de 12 ani care suna cam așa: „Cum poate o saltea cu aer să țină adulți, când aerul din jur este atât de ușor de înlăturat cu mâna?”. Întrebarea este pertinentă, așa că nu o putem lăsa fără răspuns!

 

Aerul din jurul nostru este format din materie, chiar dacă nu se vede. Oricine realizează că aerul este constituit din „ceva” atunci când bate vântul (care, la viteze mari, te poate chiar dezechilibra) ori când mișcă rapid mâinile prin aer.

Constituenții de bază ai materiei sunt atomii, care sunt particule formate, în esență, din nucleu (situat la centrul atomului) și electroni (care se află la exteriorul atomului).

Aerul este format, în esență, din două tipuri de atomi: oxigen (20,9%) și azot (78%). Acești atomi formează molecule de câte doi atomi, adică O2 și N2. Oxigenul se formează în urma fuziunii ce are loc în stele masive și este al treilea cel mai răspândit tip de atom din univers. Azotul apare tot într-un proces de fuziune nucleară în stele de tipul Soarelui și se află lângă oxigen în tabelul periodic al elementelor (are 7 protoni în nucleu, comparat cu doar 8, câți are oxigenul).

În detaliu, poți citi despre compoziția atmosferei terestre aici.



Molecule de oxigen și azot


Atunci când umfli o saltea cu aer, introduci acest amestec de  molecule de oxigen și azot în aceasta.

Atomii au la exterior, cum spuneam mai sus, electroni, care au sarcină electrică (sarcină negativă, notată cu „-”). Sarcinile electrice de același semn se resping (în timp ce cele de semn contrar se atrag). Ce înseamnă asta? Că atomii au tendința de a se respinge.

 


Sarcinile electrice similare se resping, cele opuse se atrag



Sigur, dacă această situație ar fi fost fără excepție, lumea nu ar fi așa cum o știm. Atomii formează totuși diverse combinații, în anumite condiții. Puteți citi despre legăturile chimice aici.

Revenind la atomii din aer, perechi de câte doi atomi de oxigen și doi atomi de azot se cuplează și formează molecule de oxigen și azot.

Aceste molecule se mișcă relativ independent în masa de aer. Nu formează legături ferme cu alte molecule. Dacă ar forma, aerul ar fi precum gheața: ar fi solid, imposibil să trecut prin el.

Atunci când aceste molecule de aer sunt introduse în saltea, pe măsură ce aglomerarea este din ce în ce mai mare, acestea își caută un loc liber în care să se plaseze.

După introducerea unei cantități mari de aer în saltea (un număr mare de molecule de aer), așadar, aceste molecule nu mai au loc, se stabilizează într-o anumită structură în interiorul saltelei, iar salteaua devine tare, fermă.

Electronii atomilor de oxigen și azot sunt „scuturile”, cei care delimitează spațiul pe care-l ocupă fiecare atom. Atomii, așadar, nu pot trece unii prin alții, ci au un spațiu independent, cumva asemănător cu niște bile de biliard. Această respingere dintre straturile de electroni ale atomilor vecini face ca la un moment dat să nu mai poți introduce aer în saltea. Aceasta este plină cu molecule de aer.

Mai este un secret în ce privește fermitatea saltelei: modul în care este aceasta fabricată. Saltele mai scumpe au un sistem intern de elemente care se activează pe măsură ce se introduce aer în acestea și care sprijină suprafața superioară a saltelei. Dar aerul este „actorul” principal!

Așadar, pe scurt, o saltea umplută cu aer poate suporta greutatea unor adulți grație proprietăților specifice ale atomilor care formează aerul de a se respinge și a ajunge, prin introducerea unui număr mare de astfel de atomi în saltea, la o structură relativ stabilă.


Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.
  • Comentariul tău, publicat ca „vizitator”, va fi evaluat în scurt timp de către un moderator în vederea publicării. Utilizatorilor care au cont pe site ori care folosesc conturile de FB, Twitter ori Google li se publică în mod automat comentariile.
    Ioan · 21:53 06.01.2022
    Starea de agregare la o temperatură dată face ca oxigenul și azotul să fie sub formă gazoasă la temperatura din saltea. În saltea presiunea aerului e mai mare decît presiunea aerului din afara saltelei, asta face ca salteaua să supărte o anumită greutate pe ea. O saltea cu dimensiunea de 100/200 cm, iar în saltea presiunea aerului e de o atmosferă(1kg/cm pătrat) peste presiune atmosferică exterioară, va putea susține o greutate de: 100 x 200 x 1 kg, adică 20 tone.  Agitația termică a moleculelor unei substanțe , peste o anumită temperatură, funcție de tipul de substanță și presiune rupe legăturile atomice dintre molecule. 
Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Ești „vizitator” ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Dacă găsești util site-ul, ne poți ajuta cu o donație!


Contact
| T&C | © 2022 Scientia.ro