Что происходит с воздухом при нагревании?

Ассоциации и ощущения

Так как происхождение запаха дождя может быть совершенно различным, поэтому и ассоциации он вызывает абсолютно разные. Так аромат, который вызывается соединением с веществом геосмином у многих ассоциируется с затхлостью, влажностью и сыростью. Это это вещество часто содержится во влажной почве — в погребах, местах колодцев и т.д.

В основном запах дождя ассоциируется со свежестью, легкостью. В лесу — это запах влажной травы, деревьев, грибов. В каждом месте есть свои определенные оттенки и тона, которые придают ему свой неповторимый аромат. Деревья, точнее их древесина, впитывает влагу и долго просыхает. Поэтому это запах сохраняется на достаточно длительное время. Поэтому их запах ощущается не только во время дождя, но и после него.

Запах дождя вызывает у разных людей различные ассоциации

Запах Петрикор вызывает различные ассоциации — у кого-то со свежескошенной травой, у кого-то с постиранным бельем, без добавления отдушек и ароматизаторов.

Озон, выделяющийся в преддверии дождя, хоть и имеет достаточно резкий запах, однако нравится большинству людей.

Многим так нравится этот аромат, что специально для таких любителей парфюмеры выпускают целые линейки различных ароматических композиций. Также в продаже имеются освежители воздуха, кондиционеры для белья, порошки и многое другое, имеющее в названии пометку “с запахом дождя”.

Запах дождя с точки зрения науки

За окном – поздняя осень. Пасмурно, мокро, холодно и тихо… Пахнет дождём, влажной землёй и перепрелыми листьями. Никогда не задумывалась о том, откуда берётся этот запах. Вроде бы очевиднее некуда, ан нет – у учёных на это своё, совсем не романтичное, мнение. Но вполне интересное, почитаем?

Что вызывает аромат после дождя?

После дождя большинство людей замечают присутствие в воздухе определённого запаха. Он часто ассоциируется с весной, точно так же, как запах свежескошенной травы напоминает о лете. Об этом написано много поэтических строк и часто упоминается среди благотворно влияющих вещей, от которых люди чувствуют себя счастливыми. Но что является причиной этого запаха?

Оказывается, запахи, которые ассоциируются у людей с ливнями, могут вызываться разными причинами. Один из наиболее приятных запахов дождя, который мы часто замечаем в лесу, на самом деле вызывают бактерии! Актиномицеты, разновидность нитевидных бактерий, растут в почве во влажных и тёплых условиях. Когда почва высыхает, бактерии выделяют споры в почву. Дождь силой ударов капель поднимает эти крошечные споры в воздух, где влажность после дождя действует в качестве аэрозоля. Влажный воздух легко доносит до нас споры, и мы их вдыхаем. У этих спор специфический запах земли, который часто ассоциируется у нас с дождём. Эти бактерии встречаются повсюду на земле, что объясняет универсальность этого приятного запаха «после дождя». Так как эти бактерии буйно разрастаются во влажной почве, и выделяют споры, когда почва высыхает, запах наиболее ощутим после дождя, который приходит на смену засухе, хотя его можно заметить в той или иной степени после большинства ливней.

Другой вид запаха обусловлен кислотностью дождя. Из-за присутствия химических веществ в атмосфере, дождевая вода, как правило, несколько кислая, особенно в городской среде. Когда она вступает в контакт с органическим мусором или химическими веществами в почве, происходят определённые специфические ароматические реакции. Дождевая вода нарушает целостность почвы, вымывая содержащиеся в ней минеральные вещества, и реагирует с такими химическими веществами как бензин, придавая им более сильный запах. Эти реакции обычно производят менее приятные запахи, чем споры бактерий, поэтому после дождя запах не всегда хороший. Как и аромат спор бактерий, запах химических реакций наиболее ощутим, когда дождь идёт сразу за сухим периодом. Так происходит потому, что, будучи однажды растворёнными одним ливнем, они не вступают в такую же реакцию с дождевой водой.

Ещё один запах, ощущаемый после дождя, исходит от эфирных масел, которые выделяют растения и деревья. Масло накапливается на таких поверхностях, как камни. Дождь вступает в реакцию с маслом на камнях и разносит его в газообразном состоянии по воздуху. Этот запах, как и запах спор бактерий, запах свежести, нравится многим людям. Его даже закупоривают в бутылки и продают для ароматизации!

Выше приведено несколько типичных запахов дождя, однако имеется и множество других ароматов, ощущаемых после выпадения осадков. Существует большое количество ароматических веществ, частицы которых во влажной среде и под воздействием дождя активизируются и перемещаются по воздуху. Поэтому, говоря с другом о запахе дождя, вы можете подразумевать одно, а ваш друг – совершенно другое. Тем не менее, вы оба согласитесь с тем, что после хорошего дождя воздух насыщен более ощутимым ароматом.

Воздух в жизни растений и животных

Воздух значим и в жизни растений. Основополагающие компоненты, необходимые для роста и развития растений – это углекислый газ, кислород, почвенный воздух и водяные пары. Кислород нужен для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

Кислород жизненно необходим для всего живого. Растения не способны прорасти без насыщения кислородом. В данном веществе сильно нуждаются и корни, и листья, и стебли растений.

Углекислый газ попадает в растение за счет внедрения через его устьица в среду листа, тем самым попадая в клетки. Чем большей будет концентрация углекислого газа, тем лучшей станет жизнь растений.

Воздух способствует осуществлению микробиологических процессов, что происходят в почве. За счет этих процессов в почве образовываются элементы, нужные для роста, питания и жизни растений. Это фосфор, азот, калий и другие.

Также воздух имеет особое значение при формировании механических тканей у наземных растений. Он служит им окружающей средой, за счет чего и защищает от влияния ультрафиолетовых лучей.

Продвижение воздуха является немаловажным для благоприятного роста растений. Горизонтальное движение воздуха иссушает растения, а вертикальное способствует распространению пыльцы, семян, а также регулирует тепловой режим на разных территориях.

Растения

По мнению профессора Нильсена, исследования также показывают, что источником аромата может быть не только геосмин, но и другие органические соединения, обнаруживаемые в различных растениях, а именно: терпены.

Image caption

Терпены встречаются в природе в соке и смоле хвойных деревьев

Дождь может проявить эти ароматы, заявляет профессор Филипп Стивенсон, ведущий исследователь Королевского ботанического сада в Кью (Великобритания).

«Часто растительные химические вещества, которые приятно пахнут, производятся в волосках, расположенных на листочках … и дождь может повредить их, высвободив химические соединения».

«Дождь также может сломать сухие растения, высвободив химические вещества, подобно тому, когда вы измельчаете сушеные травы — запах становится сильнее», — сказал он BBC.

Периоды засухи также могут замедлить метаболизм, а осадки его активизируют. Это приводит к тому, что растения начинают источать приятный аромат.

Наглядный опыт

Главное условие — температура, причем, чем больше скорость ее возрастания, а также разница с температурой внешней среды, тем быстрее буден виден эффект. Итак, для опыта потребуются обычная пластиковая бутылка и надувной шарик, который будет выступать в роли индикатора. Следует:

• одеть шарик на горлышко бутылки и поместить последнюю в горячую воду;
• индикатор — шарик, начнет надуваться;
• переместив конструкцию в холодную воду, можно наблюдать уменьшение объема воздуха в бутылке — шарик начнет сдуваться.

На первый взгляд, никакой это не опыт, ведь здесь ничего не крутится и не вертится, не взрывается и не летает. Но важен результат: было получено наглядное подтверждение тому, что воздух увеличился в объеме при нагреве. Многие считают, что, поскольку наполненные горячим воздухом шары взмывают вверх, воздух теряет массу — становится легче. Это не так, воздух просто становится разреженным, увеличивая объем.

Применение и использование свойств воздуха

Воздушную оболочку планеты активно используют животные и птицы. Способность задерживать тепло помогает животным выживать и регулировать тепловые процессы организма. Шерсть, обитателей северных широт, имеет полую структуру.

Особое строение пера и движение воздушных масс птицы используют для полётов и планирования над землёй.

Наполненный атмосферой пузырь, удерживает рыб в толще воды и способствует перемещению из глубин водоёмов к поверхности.

Подвижность используется растениями для опыления и распространения семян на большие площади.

Человек использует свойства атмосферы в широких спектрах своей жизнедеятельности:

• Теплопроводность обеспечивает обогрев и терморегуляцию организма.
• Способность тёплых воздушных потоков подниматься используют в полётах.
• Упругость и сжатие применяют во всех промышленных системах. Его закачивают в автомобильные шины. Нагнетая воздушное давление, работают пневматические инструменты, оружие.
• Кислород участвует в процессах горения. Все двигатели внутреннего сгорания потребляют большие объёмы кислорода и его соединений.

Более подробная информация об использовании и значении воздуха живыми организмами здесь.

Как нагревается воздух в атмосфере

Представьте себе луковицу, её структура многослойная. Такая же многослойная и невидимая оболочка полностью окутывает Землю.

Привожу вашему вниманию слои атмосферы:

• тропосфера — находится в непосредственном контакте с земной корой;
• стратосфера. В этом слое находится озоновый слой, что принимает на себя солнечную радиацию и не дает ей проникнуть в тропосферу;
• мезосфера — слой, начинающийся с высоты 60 км. Воздух в нем очень сильно разрежен, и небо выглядит совершенно черным;
• термосфера — находится на высоте от 80 до 800 км, средняя температура воздуха составляет около 700 градусов.

На самом деле нижние слои атмосферы прогреваются за счет тепла, которое им отдает земная поверхность, то есть солнце прогревает грунт, а от него тепло передается тропосфере. При подъеме вверх по атмосфере температура падает на 6 градусов каждую 1000 метров, пока не наступит слой термосферы.

Сонник — Запах

Сам по себе запах присниться не может, так как он невидим, но можно ощущать запах, он вызывает у вас какие-то определенные ассоциации. Если вы ощущали неприятный запах: будьте готовы к тому, что в реальной жизни вокруг вас кто-то усердно распространяет скверные слухи и сплетни. Делает он это с целью опорочить вас в глазах человека, мнение которого вам далеко не безразлично. Ощущать приятный запах: к радости, к хорошим новостям, к развлечениям. Если запах рождает у вас какие-то ассоциации: значит, в реальной жизни вас ожидают грандиозные перемены, которые произойдут по независящим от вас причинам. Обстоятельства сложатся неблагоприятно. Неприятный запах исходит от вас: вы замешаны в чем-то грязном, противозаконном, что может сильно испортить вашу дальнейшую жизнь и карьеру.

Интересные свойства воздуха

Для меня самое интересное свойство — это возможность превращения воздуха в жидкость. В природе это невозможно, ведь температура –150 градусов не встречается нигде, к счастью. Но создать такие условия в лаборатории и прибавить к ним давление, которое больше атмосферного в 50–60 раз, не проблема. Но вскипятить воздух не получится, ведь он состоит из нескольких газов, у которых разная температура кипения:

• кислород — почти 183 °C;
• азот — 195,75 °C;
• углекислый газ имеет самую высокую температуру кипения — 57 °C, соответственно, начнёт испаряться раньше всего;
• аргон — пусть его в воздухе только 1%, но этот газ практически всегда выделяют из общей массы малочисленных составляющих, температура его кипения — 186 градусов.

Мокрая земля

Когда дождь проливается на землю, вода попадает в микротрещины и поры. Находящийся в них воздух формирует пузырьки на влажной поверхности, которые, лопаясь, выбрасывают в воздух множество микрокапель.

Эти мельчайшие частицы, содержащие масла растительного происхождения, подхватываются воздушными потоками и разносятся по округе, создавая тот самый неповторимый и любимый многими аромат.

По этой же причине, кстати, во время дождя в воздухе оказывается огромное число почвенных бактерий.

«Поэтому, когда вы говорите, что чувствуете запах влажной почвы, на самом деле это молекула, которая производится определенным типом бактерий», — пояснил профессор Марк Баттнер, руководитель направления молекулярной микробиологии в Центре Джона Иннеса (Великобритания).

Эту молекулу, геосмин, производят бактерии Streptomyces. Они обитают в здоровой почве, их также используют для создания антибиотиков.

Капли воды, попадающие в землю, вызывают выброс геосмина в воздух.

«Многие животные чувствуют этот запах, однако люди к нему не очень чувствительны», — добавил профессор Баттнер.

Сегодня геосмин — один из наиболее распространенных компонентов в парфюмерии.

«Это действительно сильнодействующий материал, и он пахнет так же, как и бетон, когда на него попадает дождь», — сказала парфюмер Марина Барченилла. «Есть что-то первозданное в этом аромате».

«Даже когда вы разбавляете его до нескольких долей на миллиард, все равно ощущают его», — добавила она.

И все же у людей неоднозначное отношение к геосмину — нас привлекает его запах, но многие из нас не любят его вкус.

Image caption

Землистый аромат свеклы вызван геосмином

«Мы не знаем, почему не любим геосмин», — комментирует профессор Эппе Лунд Нильсен из университета Ольборга в Дании.

«Он не токсичен для людей в количествах, которые присутствуют в природе, но каким-то образом мы связываем его с чем-то негативным», — добавил он.

Лента новостей

16:45

Подросток, который сбежал из приюта, найден — в полиции рассказали, где парень скрывался

16:26

10 кулинарных лайфхаков, о которых мало кто знает

16:22

Когда в Кирилловке набережную строить начнут? (фото, видео)

16:09

Тина Кароль поделилась архивным фото с мужем — Евгению Огиру могло исполниться 40

16:07

Молодой отец влип в скандал из-за издевательств над младенцем — размахивал им, как куклой

16:06

Сотрудник Укртрансбезопасности в Запорожье попался на взятке

15:34

О минусах курорта в Турции в период эпидемии Covid-19 рассказала депутат из Мелитополя

15:25

Alyosha и Тарас Тополя стали многодетной семьей — певица родила третьего ребенка

15:22

У мужчины на глазах у жены «отвалились» ноги — видео розыгрыша взорвало сети

15:09

Видео не для слабонервных — в Мелитополе дети свешивали ноги с крыши девятиэтажки

14:40

В Одессе море затянуло нефтяной пленкой: люди продолжают купаться

14:39

В супермаркете Мелитополя интимную обстановку показали (видео)

14:38

Чак Норрис обратился к «Саше ноль процентов» (видео)

14:27

Смертельное ДТП под Запорожьем: микроавтобус насмерть сбил женщину-велосипедиста (фото)

14:14

Врач-гастроэнтеролог назвала продукты, которыми не стоит закусывать алкоголь

13:57

Когда штраф водителю может быть отменен: суд дал разъяснение

13:54

Знакомые рассказали об изменениях Заворотнюк после болезни: стала хуже

13:25

В Запорожье на Набережной горело развлекательное заведение (ФОТО, ВИДЕО)

13:18

Пробки и тянучки становятся нормой для Мелитополя (фото, видео)

13:13

В Днепре на Набережной Победы Nissan врезался в Ford: девушку и ребенка забрала скорая (Фото)

13:10

Горюющий вдовец сделал силиконовую копию покойной жены — ее не отличить от живого человека

12:41

Территориальный центр в Мелитополе ищет мужчин

12:37

В Запорожской области в ставке утонул мужчина

12:30

Украина по числу заразившихся коронавирусом обогнала Китай

12:28

Не испытают даже на обезьянах. Вашингтон отказался от российской вакцины от COVID-19

Все новости

Образование запаха дождя и другие его характеристики

Прежде всего стоит отметить, что запах дождя делится на два вида — предшествующий ему и тот, который остается после его прохождения.

По запаху озона можно безошибочно определить, что скоро начнется дождь. Его происхождение объясняется расщеплением молекул кислорода электрическим разрядом молний. При этом свободные атомы кислорода соединяются в трехатомную молекулу — О3. Далее полученные частицы озона выносятся из туч с нисходящим воздушным потоком к самой земле.

Долгое время ученые не могли понять, каким образом возникает запах после дождя. Но благодаря новейшим приборам и методам они смогли определить, что виной тому специфическое вещество — геосмин, которое отвечает за характерный запах. За выработку данного вещества отвечаю бактерии, проживающие в почве. Для того, чтобы уловить данный запах нужно дождаться первые капли дождя, которые поднимут геосмин в воздух. Далее его разносит с потоком ветра по воздуху. Данный вид запаха имеет определенное название — Петрикор. Его появление чаще происходит после легких дождей.

Запах дождя делится на два вида — предшествующий ему и тот, который остается после его прохождения

Также стоит отметить, что при возникновении запаха происходит химическая реакция. Это в особенности ярко наблюдается при длительном периоде засухи. Молекулы воды соединяются с маслами растений. Именно пары, которые высвобождаются в результате данной реакции создают запах, так нравящийся многим.

Наиболее приятным запахом обладает тот, который получен при взаимодействии с бактериями Актиномицетами. Это одна из разновидностей нитевидных бактерий, которых можно обнаружить в почве при теплых, влажных условиях. Когда почва высыхает микроорганизмы выделяют в нее свои споры. Капли дождя, силой своих ударов, поднимает крошечные споры в воздух, где они находятся в виде аэрозоля. Мы вдыхаем их вместе с влажным воздухом. Специфический земляной запах, имеющийся у данного вида бактерий, часто воспринимается людьми, как запах дождя. Так как микроорганизмы развиваются и размножаются во влажной почве, то после длительной засухи запах становится более ощутимым, но его можно заметить в большей или меньшей степени после большинства дождей.

Еще одной характеристикой запаха дождя является его кислотность, от которой также зависят оттенки аромата. Кислотная среда может быть не только в городской среде, но и других местах. Обусловлено это соединением влаги с химическими веществами из почвы или органическим мусором и прохождением определенных ароматических реакций. Дождевая вода также попадает на почву, вымывает ее, соединяется с минеральными веществами. Происходит реакция взаимодействия с химическими веществами, например бензином, усиливая их запах. Данные реакции не приносят столь приятного запаха, как от бактерий, поэтому аромат дождя не всегда хороший. Но также, как и с бактериями, запах становится более ощутимым и ярко выраженным в том случае, когда дождю предшествует период засухи. Это обусловлено тем, что единовременная реакция с ливнем будет более полноценной, чем многоразовое размывание остатков органических веществ.

Запах дождя будет сильнее если перед ним была засуха

Какие изменения в окружающей среде происходят после дождя?

Ученые-исследователи провели множество опытов, связанных с дождём. Их интересовал не только запах, но и другие моменты, связанные с данным природным явлением.

Капля падает на поверхность с определённой скоростью, после чего она захватывает пузырьки воздуха, которые образуются под ней. Эти пузырьки микроскопические, диаметр их не превышает толщины человеческого волоса. После воздух, пройдя через всю толщу капли, прорывается вверх, захватывая по пути бактерии из воды и распространяясь в дальнейшем в окружающей среде.

Бактерии, которые попали в пузырьки воздуха живые и могут быть в таком состоянии в течение часа.

Как «ведёт себя» нагретый воздух

Первым делом стоит вспомнить, что воздух — газообразное вещество. Соответственно, он имеет общие свойства веществ этого агрегатного состояния. То бишь, увеличивается в объёме и занимает всё большее пространство, когда нагревается. За счёт того, что прежнее количество вещества занимает больший объём, его относительная масса уменьшается, соответственно, тёплый воздух поднимается выше, чем холодный. Именно поэтому так сложно обогреть квартиру в холода — всё тепло отправляется наверх, к потолку. Я не буду повторяться и снова рассказывать о движении молекул в газах, ведь о воздухе можно рассказать ещё много интересного.

Теплопроводность воздуха

Окружающий воздух практически не проводит тепло. Особенность задерживать тепловой заряд широко используется человеком и животными. Ограничивая подвижность потока, воздушная прослойка задерживает теплообмен организмов, создаёт комфортный микроклимат.

При нагревании с воздухом происходит расширение и он поднимается, становится разреженным. Изменяется его химический состав и влажность. Водяной пар распадается на отдельные газы, становится более летучим.

При охлаждении воздух сжимается и он опускается. Незначительное содержание твёрдых частиц в газах окисляется и насыщается водяными парами. Воздух становится тяжелее и плотнее.

Как влияет изменение температуры на воздух

Каждый день погода меняется: сегодня — хорошая, завтра — плохая, а послезавтра наступит зима. С приходом холодов, которые обусловлены рельефом и климатом, атмосферный воздух сжимается — это та причина, по которой синоптики сообщают нам о росте атмосферного давления, поскольку газы в тропосфере стремятся быть ближе к земной поверхности, и оказывают большее давление на все предметы внизу.

Низкое давление приводит к возникновению антициклонов. Они формируют вихри в атмосфере, которые вращаются против часовой стрелки. Антициклоны не пускают в зону своего действия океанические воздушные массы — погода становится штилевой с незначительным количеством осадков.

Когда воздух в атмосфере под действием солнечной энергии начинает прогреваться, атмосферное давление идет вниз. Газы расширяются и разлетаются по атмосфере.

В теплое время года зоны с низким атмосферным давлением часто испытывают на себе действие циклонов:

• рост количества выпадающих осадков;
• снижение количества безоблачных дней;
• ветер.

Циклон является полной противоположностью антициклона.

Сонник — Дождь или снег

Итак, самая банальная вроде бы картина во сне: идёт дождь или же снег, например! Что это значит? Например, дождь? Ну.. Во-первых, и то и другое — стихия, природное явление, (как и торнадо, скажем). А следовательно, и дождь и снег — процессы, которые сигнализируют вам о том, что вы не можете вмешаться в их течение и ход, т.е. Уже минус… Т.е. когда идёт дождь, во сне ли на яву, вы не можете его прекратить, у вас нет для этого ресурсов, как правило нет, исключения бывают всегда, но правило есть правило и в общем случае исключение лишь подчеркивает правило! Дождь во сне? Да бог с ним. Здесь главное, чтобы было где укрыться… Как и в реале: когда вы дома у телевизора, то и дождь за окном не проблема, верно? Так же и во сне! Если вы в укрытии, то и бог с этим дождём. Но… Другое дело, если вы в поле, в лесу, вне укрытия! И вынуждены «мочиться под дождем». Это есть великий минус, и великая неудача. Именно так я и трактую сей сон. И дождь во сне, и снег — одинаково плохи, есть вы вымокли или вынуждены идти по сугробам. И то и другое, в разной степени (зависит от интенсивности осадков) сулит хлопотными делами. И тут как раз напрямую всё зависит от того самого нашего принципа суперпозиции в толковании, а именно: если вымокли во сне, то на сколько сильно? Сколько раз? Если это снег, то просто припорошило, или сугробы навалило и идти невозможно? Чем больше попало на вас осадков, тем больше в реале будет нежданных негаданных хлопот! («как снег на голову», слыхали такое выражение?) Но это еще далеко не всё! Бывают варианты, которые, руководствуясь опять же нашим принципом суперпозиции в толковании снов, либо сильно усугубляют положение, либо здорово помогают. Ну, например… Дождь может быть и кислотным, и радиоактивным! И поверьте, даже грибным, морковным, денежным (это когда купюры с неба падают, ага, они самые, ну или мелочь! Во сне же всё может быть!) И хрен знает каким.

Как перегревается воздух в атмосфере

Глобальное потепление — это словосочетание в последнее десятилетие у всех на слуху, хотя о его причинах знают далеко не многие.

По мнению ученых, к повышению температуры на поверхности земного шара приводят следующие компоненты атмосферы:

• водяной пар;
• углекислота;
• азот;
• метан.

Постоянный рост количества этих газов в составе атмосферы приводит к появлению парникового эффекта.

Тепличный эффект заключается в том, что парниковые газы хорошо пропускают солнечную энергию на землю, но в то самое время — задерживают тепло, исходящее от земной поверхности в верхние слои атмосферы.

Парниковый эффект является главной причиной глобального потепления, а рост парниковых газов в составе атмосферы — результат антропогенной (человеческой) деятельности.

А если бы атмосферы не было

Как я уже писала, именно атмосфера защищает планету от гибели от солнечных лучей. Ещё в её нижних слоях в составе воздуха есть кислород, благодаря которому дышат практически все живые организмы. Соответственно, без такой оболочки произошло бы много чего, и точно не хорошего:

• вся вода (даже огромные океаны) понемногу испарились бы под воздействием Солнца;
• из-за отсутствия кислорода погибли бы все дышащие им организмы;
• растения, вырабатывающие кислород, не смогли бы этого делать, ведь для процесса фотосинтеза нужен не только свет, но и углекислый газ. К тому же, растения тоже дышат, поэтому без кислорода они бы не выжили;
• исчез бы озоновый слой, который защищает планету от солнечной радиации, соответственно, Земля просто сгорела бы.