Air

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Ballon d'air de 1000 m3 ou un millon de litres, chauffé par le soleil, qui va servir à emporter un objet, probablement des appareils de mesure.

L'air est composé d'un mélange de plusieurs gaz et forme l'atmosphère terrestre.

Composition de l'air[modifier]

  • Diazote N2 : environ 78 %
  • Dioxygène O2 : environ 21%
  • Autres gaz : moins de 1 %
    • l'argon (Ar), gaz rare, vient loin devant avec plus de 0,9 %
    • le fameux dioxyde de carbone ou CO2 0,039 % (sur 1 million de molécules dans l'air, il y en a 390 de CO2)
    • gaz divers dont d'autres gaz rares le néon (Ne), l'hélium (He), le krypton (Kr), le xénon (Xe) et le radon (Rn) (très peu)


Le gaz le plus important en quantité est l'azote (plus correctement diazote parce que ce gaz est formée de molécules de deux atomes d'azote) qui représente 78 %, soit plus des trois quarts de l'air. C'est un gaz inerte, c'est-à-dire qu'il est très difficile de faire une réaction chimique avec dans des conditions ordinaires. Seules certaines bactéries peuvent s'en servir directement (la séparation des deux atomes du diazote demande beaucoup d'énergie), et les organismes qui vivent en symbiose avec ces bactéries (beaucoup de plantes ont des bactéries de ce genre dans leurs racines). Malgré son apparente « inutilité », le diazote de l'air est en fait indispensable aux êtres vivants, parce que c'est de loin la source d'azote utilisable la plus abondante (la plupart de l'azote sur Terre se trouve dans les roches, et n'est pas accessible aux organismes vivants), et la seule vraiment renouvelable grâce à ces bactéries qui peuvent l'utiliser directement (elles sont donc très importantes).


Le composant suivant est le dioxygène plus couramment appelé oxygène qui représente 21 % de l'air. C'est celui qui nous permet de respirer, et qui permet également à un feu de brûler : c'est un comburant.

L'argon représente un peu moins de 1 % ; le dioxyde de carbone ou gaz carbonique, 0,038 %. Il y a ensuite plusieurs gaz dont la part est encore plus faible.

La quantité de CO2 était de 0,028 % avant le développement industriel. Comme c'est un gaz à effet de serre, son augmentation provoque l'augmentation des températures moyennes sur la terre (réchauffement climatique).

Les gaz rares divers sont par ordre d'importance : Néon, Hélium, Monoxyde d'azote, Krypton, Méthane, Dihydrogène, Protoxyde d'azote, Xénon, Dioxyde d'azote, Ozone, Radon.

En dehors de ces gaz « permanents », il y a de la vapeur d'eau dans l'air (entre 0 et 7 %). La vapeur d'eau n'est pas plus visible qu'un gaz. L'apparition d'un nuage qu'on dit de vapeur d'eau signifie que cette vapeur s'est transformée en très petites gouttes d'eau liquide (ce n'est donc plus un gaz).

Masse et poids de l'air[modifier]

Comme ici à 4000 mètres d'altitude, l'air est encore respirable, ce n'est plus le cas à 8000m.

L'air a bien une masse, et pour un gros volume, cette masse est très importante (la masse totale de l'atmosphère terrestre est d'environ 5 millions de milliards de tonnes). La pression de l'air est en moyenne d'un kilo par centimètre carré, ce qui fait 10 tonnes sur un mètre carré ! L'air peut réellement appuyer fort : par exemple, quand on n'arrive pas à ouvrir un pot de confiture sous vide (il n'y a pas d'air à l'intérieur du bocal), c'est en fait la pression de l'air extérieur qui bloque l'ouverture du bocal (environ 150 kg de pression pour un couvercle de 7 cm de diamètre).

Dans les conditions habituelles, la masse d'un mètre cube d'air est d'environ 1,2 kg. Cela signifie qu'une chambre de 3 mètres de large, de 4 mètres de long et de 2,5 mètres de haut contient 36 kg d'air.

Pression de l'air[modifier]

Sur terre, l'air est responsable de la pression atmosphérique.

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