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.