densidad del aire y la gravedad especifica

Universidad Técnica de Machala
Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud
Escuela de Bioquímica y Farmacia
Nombre: Raquel Elizabeth Cedeño Saritama
Curso: Primer Semestre¨B¨
Densidad del Aire y Gravedad Especifica
Aire
Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que
permanecen alrededor del planeta Tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es
esencial para la vida en el planeta. Es particularmente delicado, fino, etéreo y si está limpio
transparente en distancias cortas y medias.
En proporciones ligeramente variables, está compuesto por nitrógeno (78%), oxígeno
(21%), vapor de agua (0-7%), ozono, dióxido de carbono, hidrógeno y gases nobles como
kriptón y argón; es decir, 1% de otras sustancias.
Propiedades del aire
En la atmósfera terrestre, la presión del aire o densidad está inversamente relacionada a la
altitud o altura a nivel del mar. A más altura, la presión del aire es menor, lo que hace que
este sea más fino.
Las porciones más importantes para análisis de la contaminación atmosférica son las dos capas cercanas a la
Tierra: la troposfera y la estratosfera. El aire de la troposfera interviene en la respiración. Por volumen está
compuesto, aproximadamente, por 78,08% de nitrógeno (N2), 20,94% de oxígeno (O2), 0,035% de
dióxido de carbono (CO2) y 0,93% de gases inertes, como argón y neón.
En esta capa, de 7 km de altura en los polos y 16 km en los trópicos, se encuentran las nubes y casi todo el
vapor de agua. En ella se generan todos los fenómenos atmosféricos que originan el clima. Más arriba,
aproximadamente a 25 kilómetros de altura, en la estratosfera, se encuentra la capa de ozono, que protege a
la Tierra de los rayos ultravioleta (UV).
En relación con esto vale la pena recordar que, en términos generales, un contaminante es una substancia
que está «fuera de lugar», y que un buen ejemplo de ello puede ser el caso del ozono (O3).
Cuando este gas se encuentra en el aire que se respira, -es decir bajo los 25 kilómetros de altura habituales-,
es contaminante y constituye un poderoso antiséptico que ejerce un efecto dañino para la salud, por lo cual
en esas circunstancias se le conoce como ozono troposférico u ozono malo.
Sin embargo, el mismo gas, cuando está en la estratosfera, forma la capa que protege de los rayos
ultravioleta del Sol a todos los seres vivientes (vida) de la Tierra, por lo cual se le identifica como ozono
bueno.
Relación inversa
La densidad de la atmósfera de la Tierra disminuye cuando la altitud aumenta, ya que la
atracción gravitatoria disminuye mientras que uno se aleja del centro terrestre. Esto hace
que la mayor parte de la atmósfera esté concentrada cerca de la superficie.
Factores que afectan la densidad
La densidad es afectada por los cambios en la presión y la temperatura. La presión
es proporcional a la densidad, así que mayor presión equivale a mayor densidad, pero el
aumento de la temperatura reduce la densidad como en el dicho "el aire caliente sube, el
frío baja".
Densidad del aire en relación a la altura
La densidad estándar a nivel del mar es de 14,5 libras (6,5 kg) porpulgada cuadrada (psi) a
una temperatura de 59º F (15º C). La densidad del aire disminuye con un aumento en la
altitud disminuyendo la presión del aire, reduciendo la temperatura. Por ejemplo: el
estándar de densidad de un avión a altura de 36 000 pies (10,9 km) es una presión de solo
3,3 libras (1,5 kg) por pulgada cuadrada, con una temperatura de -69º F (-56,1º C).
Elementos de la composición del aire
Si bien la densidad del aire puede disminuir con la altura, los componentes básicos de la
atmósfera se mantienen relativamente constantes a lo largo del cambio. Sobre la superficie
y en altas altitudes, el aire es aproximadamente 70% nitrógeno, 21% oxígeno y el 9%
restante está conformado por otros gases.
GRAVEDAD ESPECIFICA:
Gravedad específica se define como el cociente del densidad de una sustancia dada a la
densidad de agua, cuando ambos están en la misma temperatura, es por lo tanto una
cantidad sin dimensiones (véase abajo). Las sustancias con una gravedad específica la
mayor que son más densas que riegan, y tan (no haciendo caso tensión de superficie los
efectos) se hundirán en él, y ésos con una gravedad específica de menos de una son menos
densos que riegan, y así que flotarán en ella. La gravedad específica es un caso especial, o
en de algunos usos sinónimos con, densidad relativa, con el último término preferido a
menudo en la escritura científica moderna. El uso de la gravedad específica se desalienta en
uso técnico en los campos científicos que requieren la alta precisión - se prefiere la
densidad real (en dimensiones de la masa por volumen de unidad).
La gravedad específica o densidad relativa, es la medición de la relación de la densidad de
un objeto a la densidad de otro material dado. La gravedad específica es un término que se
utiliza con mayor frecuencia para denotar la densidad de un material en relación con la
densidad del agua. La gravedad específica se mide por encima o por debajo de 1. Si una
sustancia tiene un peso específico superior a 1 se hundirá; por debajo de 1 flotará.
Métodos para calcular la gravedad específica
Peso hidrostático
La gravedad específica se puede calcular sin medir el volumen mediante una balanza de
resorte. El material de la muestra se pesa en el agua y en el aire utilizando este tipo de
medición. Una fórmula de ejemplo para esta medición es: PE = W aire / (W aire - / W
agua) donde W aire es el peso del material en el aire y el W agua, es el peso del material en
agua. Este método de medición no es bueno para materiales de muestra que ya flotan o
tienen una gravedad específica menor que 1 porque la medición W agua se convierte en la
fuerza negativa necesaria para mantener losmateriales bajo el agua.
Hidrómetro
Para determinar la gravedad específica de un líquido se puede usar un hidrómetro. Este es
un tubo de bulbo que tiene una seccióntransversal de área constante marcada en el tallo. El
hidrómetro flota primero en un líquido de referencia, normalmente agua. El desplazamiento
del agua se marca en el tallo. Luego, el hidrómetro flota en el líquido de densidad
desconocida y la gravedad específica se calcula utilizando la diferencia en el
desplazamiento.
Picnómetro
Un picnómetro es una botella de gravedad específica utilizada para medir la
densidad relativa de un líquido. La densidad específica del líquido desconocido se calcula
por el peso del picnómetro vacío, lleno de agua y lleno del líquido desconocido. La
densidad específica del líquido desconocido se determina examinando la diferencia de peso
entre el líquido conocido, agua en general, y el peso del líquido desconocido en relación
con el peso del frasco vacío.
Fórmula básica
La gravedad específica puede determinarse fácilmente mediante el uso de una fórmula
simple: PE = sustancia / referencia cuando la sustancia es la densidad de la sustancia que se
mide y referencia denota la densidad de la muestra de referencia, normalmente agua. En
este cálculo, donde la referencia es el agua, se supone que debe medirse en 3,98 grados
Celsius, la temperatura donde el agua es más densa a 1000kg/m3.