空气和水 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

在我们的日常生活中，空气和水看起来是那么的平常：拧开水龙头就会有水哗哗地流出来，而空气更是无处不在。因此很多人就会问：对水和空气进行大量的研究值得吗？

空气和水的确很常见，但这并不意味着它们不重要。酷热的夏天，如果几个星期不下雨，城市的空气中就会弥漫着一股难闻的气味，人们会感到不舒服，这时，大家就会意识到空气和水对地球上的生命有多重要了。没有食物人类大约可以生存一个星期，可是如果没有水，人类只能支撑几天。而如果没有空气，人类会在15分钟内死亡！

数百年前，许多学者就对这两种物质充满了好奇，并试图弄清它们的基本构成及其性质。为了让读者对空气和水有深入的了解，本书讲述了有关这两种物质很多新鲜有趣的知识。另外，还向我们展示了空气与水在自然界不同领域中的作用，并描述了空气和水与人类生活的密切联系。

此外，这本书还告诉我们，人类是如何利用空气和水所产生的能量，给生活带来了便利，以及如何不折不挠地探索、寻求充分利用它们的新方法。

回顾历史

地球诞生时就有了空气吗？

地球上的水是从哪里来的？

地球上早的生命诞生于水中吗？

没有了空气和水，还会有生命吗？

在古代，空气和水意味着什么？

空气和水的重要特性

空气由哪些物质构成？

空气有重量吗？

空气可以被压缩吗？

世界上台抽水泵

水是由什么组成的？

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自然界中的空气与水

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日常生活中的空气与水

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空气和水的重要特性

空气由哪些物质构成？

空气是由许多无色、无味的气体混合而成的。和地球上的其他物质一样，这些气体也是由无数极小的原子、分子构成的。固体的分子之间结合的较为紧密，而气体的分子不受约束，它们十分活跃，不停地进行着无规则的运动。

远古时代，空气曾被认为是一种简单的物质，随着人们对空气的逐渐了解才发现它的组成十分复杂。空气主要组成成分是氮气、氧气和二氧化碳。除此之外，空气中还包含1600多种微量气体，这其中重要的是稀有气体——氩气、氖气、氦气、氪气和氙气。另外，空气中还有大量的水蒸气和无数的尘埃，仅仅1立方米的干燥空气中就有15万个小尘埃！

氮气是空气中含量的气体，约占78%，将近4/5，而氧气在空气中只占21%，还不足1/4。但地球上的生物能直接从空气中吸收氧气，而不是含量高的氮气。

虽然二氧化碳在空气中只占0.03%，但却十分重要，绿色植物需要它来进行光合作用。在进行光合作用时，植物将空气中二氧化碳和水转化为葡萄糖并释放出氧气。所以说，如果没有二氧化碳，地球上连一棵草、一片树叶都不会存在。

空气有重量吗？

三百多年前，意大利科学家伽利略（1564—1642）就开始探索空气是否也有重量。为此他设计了一个实验：首先他把一个防水、不透气的皮袋灌满水，然后把它和一个结实的空瓶子嘴对嘴地连在一起。皮袋的形状和瓶子差不多，但容积只有瓶子的3/4。接着伽利略把皮袋的口喷湿，皮袋口就会收缩，并紧紧地包裹住瓶口。这时伽利略把皮袋里的水挤进瓶里，然后他把空皮袋卷起来绑在瓶口上。原来满是空气的瓶子里现在3/4是水，空气都被挤在瓶子上部，占总体积的1/4（注：此时的空气是压缩空气）。伽利略称了一下总重量，然后取下皮袋。这时，被压缩的空气立刻恢复原状，部分逃离出瓶子。也就是说，此时瓶中的空气是正常压力下的空气，而不再是压缩空气。随后伽利略又重新把空皮袋固定在瓶口上，再一次地称了整体的重量。实验结果让伽利略非常惊讶：次的重量比第二次的要大。由此伽利略得出结论：空气也是有重量的。

几十年后，马德堡市市长、自然科学家奥托·格里克（1602—1686）也证实了空气是有重量的。他解释说：“如果空气没有重量，大气层就会马上脱离地球。”这样解释比较合理，因为凡是有质量的物体，都受地球引力的作用。从那时起人们才认识到空气与液体、固体一样，都是客观存在的物质。

空气可以被压缩吗？

空气是由无数气体分子组成的，而且这些分子不断地进行着无规则的运动，所以分子间经常相互碰撞又弹开。固体和液体中的分子是相互吸引的，与之相反，空气中的分子却相互排斥。也恰恰是由于这个原因，空气才会四处飘散，并均匀的分布，所以即使是很小的空间也会被空气填满。但在外力的作用下空气也是可以被压缩的，当外力消除时，它又会马上扩散开来。据考证，希腊建筑师克特西比乌斯·亚历山大是世界上个认识到这一点的人。2000多年前，亚历山大做过这样一个小实验：把空气装入一个封闭的汽缸里，并用活塞进行挤压，空气在外力的作用下体积就会变小，可一旦外力消失，空气会马上恢复原样。

通过自行车的打气筒，我们可以很直观地验证空气的这种性质。当我们把打气筒的把手向上提起时，空气就从下部的开口处进入打气筒内，然后把排气阀堵住，并使出全力向下压把手，这时，打气筒内的空气就被压缩了。随后突然松开把手，我们可以看到，把手被弹了回来。这是因为打气筒内的空气在没有压力的情况下，又重新扩散开来。

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