كان جاليليو جاليلي أول من أثبت أن للهواء كتلة. هل العبارة السابقة صحيحة أم خاطئة؟ نحن نعلم الآن أن للهواء كتلة ووزن، كما نعلم أنه يتكون من 78% غاز نيتروجين و21% غاز أكسجين، بالإضافة إلى كميات صغيرة من غاز الأرجون وغاز ثاني أكسيد الكربون ومكونات أخرى موجودة تشكل معاً الغلاف الجوي. ولكن من كان أول من أثبت ذلك؟
أول من أثبت أن للهواء كتلة
- جاليليو جاليلي، أحد أشهر علماء العالم، ولد في 15 فبراير عام 1564م. في بيزا – توسكانا، إيطاليا.
- تخرج من جامعة بيزا ثم أصبح عالما متخصصا في علم الفلك والفضاء والفيزياء. ويعتبر من أشهر علماء الفلك والفلاسفة الإيطاليين الذين لعبوا دورًا رائدًا في الثورة.
- مساهمته العلمية كبيرة جدًا، لذلك أطلق عليه ألقاب مثل “أبو الفيزياء الحديثة” و”أبو علم الفلك الرصدي الحديث” ولقب “أبو العلوم”.
- من مساهمات جاليليو جاليلي في العلم أنه كان أول من أثبت أن للهواء كتلة وبالتالي فإن العبارة المذكورة أعلاه صحيحة تمامًا.
- كان جاليليو جاليلي متقدمًا على عصره ومختلفًا عن زملائه. ولم يكن يعتقد أن الهواء مجرد فراغ، كما كان يعتقد الجميع في عصره، ثم أثبت تجريبيا أن للهواء كتلة، وكانت هذه الخطوة الأولى في التعرف على خصائص الهواء ومكوناته.
الهواء ليس له كتلة، وبالتالي يخلق الضغط. صحيح أم خطأ؟
- كما ذكرنا أعلاه، للهواء أيضًا كتلة ووزن، وهو ما تم إثباته من خلال التجارب والملاحظات على مدار قرون.
- ولذلك فإن عبارة “الهواء ليس له كتلة وبالتالي يخلق ضغطًا” غير صحيحة.
- ومع ذلك، فإن الجزء الحقيقي من الأمر هو “ضغط الهواء”، الذي يمثل جزءًا كبيرًا من خصائص الهواء.
- لذلك، لكي تجيب على أسئلة مماثلة بنفسك، عليك أن تعرف مكونات الهواء وخصائصه، وهذا ينقلنا إلى الفقرة التالية.
مخلوقات يمكنها طهي طعامها بنفسها
خصائص الهواء
- الهواء غاز عديم اللون (أو بالأحرى مجموعة غازات) ليس له طعم ولا رائحة.
- يمكنك تحديد ذلك عن طريق ترك الهواء في المحقنة، وإغلاق الفوهة، ثم الضغط على المكبس. ستلاحظ أن حجم الهواء في المحقنة يتناقص ويزداد الضغط، ستلاحظ زيادة في حجم الهواء وانخفاض في ضغطه. ومن هذا نستنتج أن الهواء قابل للانضغاط وقابل للتمدد.
- درجة الحرارة: مع ارتفاع درجة الحرارة تقل كثافة الهواء والعكس صحيح. يمكنك أيضًا القول أن الهواء البارد أثقل من الهواء الدافئ.
- تعد قدرة الهواء على الانتشار من أهم خصائص الهواء. فإذا وضعنا فوهة بالون غير منفوخ في عنق بالون منفوخ، نلاحظ حركة الهواء من البالون المنفوخ إلى البالون المفرغ من الهواء، ومن ثم يمكننا استنتاج إمكانية تمدد الهواء.
- الهواء هو عازل كهربائي.
- الكتلة الهوائية: ويمكن التأكد من ذلك عن طريق أخذ كرة منتفخة ووزنها ثم تفريغها من الهواء ووزنها مرة أخرى. ومن ثم يمكنك ملاحظة أن كتلته عند النفخ أكبر من كتلته بدون هواء، ومن هذا نستنتج أن الفرق هو كتلة الهواء. .
- كتلة 1 لتر من الهواء تزن 1.3 جرام في الظروف العادية.
مكونات الهواء
وفي الحديث عن أول من أثبت أن للهواء كتلة، فكما ذكرنا أعلاه، الهواء ليس إلا خليطاً من مجموعة غازات، ومن ذلك ما يلي في الجدول أدناه:
| مكونات الهواء | رمز كيميائي | العلاقة |
| نتروجين | ن2 | 78.08% |
| الأكسجين | O2 | 20.9% |
| الأرجون | AR | 0.934% |
| ثاني أكسيد الكربون | ثاني أكسيد الكربون | 0.03% |
| نيون | لا | 0.00182% |
| هيليوم | هو | 0.00052% |
| الميثان | CH4 | 0.00015% |
| الكريبتون | كر | 0.00011% |
| هيدروجين | H2 | 0.00005% |
| أكسيد النيتروز | N2O | 0.00005% |
| زينون | XE | 0.000009% |
أهمية الهواء
- ومن المعروف أن معظم الكائنات الحية التي تعيش على سطح الأرض تحتاج إلى الهواء للتنفس أو القيام بعملية التمثيل الضوئي.
- بشكل عام، لا يمكن أن تستمر دورة حياة الكائن الحي دون وجود الهواء، لذلك يمكن القول أن الهواء ضروري للغاية للحفاظ على استمرارية البقاء.
- لا شك أن الهواء يحتوي على كافة أنواع الغازات التي تحتاجها الكائنات الحية للقيام بوظائفها الحيوية.
- لا تحتاج النباتات إلى الماء وأشعة الشمس فقط لإنتاج الطاقة وإطلاق الأكسجين، ولكنها تحتاج أيضًا إلى ثاني أكسيد الكربون للقيام بالعمليات الحيوية مثل عملية التمثيل الضوئي.
- بالإضافة إلى ذلك، تحتاج التربة إلى الهواء لتهوية الكائنات الحية الميتة وتدميرها.
- الهواء ضروري للغاية للحفاظ على دورة الماء في الطبيعة ولتسهيل حركتها من مكان إلى آخر. مما يزود الأنهار والبحيرات وغيرها من المجاري بالمياه، وتزاح السحب من أماكنها، وتتساقط الأمطار والثلوج في أماكن كثيرة.
- خصائص الهواء المختلفة تساعده على العمل كحاجز وقائي أساسي للأرض من أشعة الشمس الضارة، مثل الأشعة فوق البنفسجية، التي تلحق الضرر بالكائنات الحية.
- كما يُعتقد أنه المنفذ الوحيد الذي يسمح بدخول ضوء الشمس المفيد، مسبباً ما يعرف بـ”الضغط الجوي” نظراً لكتلته الكبيرة.
- وبدون الهواء لن تتمكن الكائنات الحية من سماع الأصوات، حيث أن الصوت لا ينتشر في الفراغ كما أن التغيرات في درجات الحرارة لها أهمية كبيرة في تكوين الظواهر الطبيعية مثل المطر والثلج وغيرها.
- ومن المزايا الأخرى للهواء أنه يسهل على الطيور الطيران، لأنه بدون الهواء لا تستطيع الطيور الطيران.
- على الرغم من أن الطيران يجهد عضلات الطيور، إلا أنها تستخدم تيارات الهواء، فبدلاً من محاولة الاصطدام بها، تحاول الطيران باتجاهها.
لذلك يمكن القول أنه بالإضافة إلى أهمية الهواء، لديك أيضًا إجابة لجميع أسئلتك حول مكونات الهواء وخصائصها المختلفة. هل لديك أي أسئلة أخرى حول سؤال جاليليو جاليلي، أول دليل على أن للهواء كتلة؟ ؟ ثم اترك الأمر لنا في التعليقات وسنقدم لك الإجابات فورًا.