پرسش

1-چرا كره ماه، هواكره (اتمسفر) ندارد؟
2- چرا بخشی از گرمایی كه در طول روز توسط گازهای گل خانه ای به دام افتاده، هنگام شب به بیرون از هواكره بازتابانده می شود؟
3-آیا علت تفاوت درصد نیتروژن در هوای دم و بازدم ، تفاوت حجم هوای دم با حجم هوای بازدم است؟ اگر جواب مثبت است حجم این دو چقدر با هم اختلاف دارد؟
4-در تقطیر جزء به جزء برای مایع كردن هوا، هوای سرد و فشرده را ناگهان منبسط میكنند در نتیجه هوا سردتر می شود. این فرآیند را چگونه با قانون گازها می توان توجیه كرد؟
5-آیا در تقطیر جزء به جزء هوا هم مثل تقطیر جزء به جزء نفت خام، اجزای موجود در هوا پس از تبخیر، در ارتفاعهای مختلف برج مایع شده و در آن نقطه از برج خارج می شوند؟

پاسخ

البته سؤال اول و دوم شما بیشتر به جغرافیا مربوط می‌شود، اما طبق اطلاعاتی كه من دارم ، كره ماه هوا كره یا اتمسفر دارد، اما درصد آن بسیار كمتر از درصد گازههایی است كه در هواكره‌ی زمین وجود دارد و آن هم به این دلیل است كه جاذبه‌ی كره ماه بسیار كمتر و تنها حدود یك ششم جاذبه‌ی زمین است. می‌دانید یك از علل داشتن هواكره و اینكه گازها، اطراف یك كره را احاطه نمایند، جاذبه‌ی آن كره است كه با چه نیرو و چه شدتی گازها را اطراف خود نگاه دارد، و چون جاذبه‌ی كره ماه كم است مقدار گازها و درنتیجه هواكره‌ی آن نیز كم است.
2- این قانون طبیعت و قانون هر جسمی است كه شما تصور می‌نمائید كه تا وقتی كه منبع حرارتی وجود دارد جسمی كه در معرض آن منبع قرار دارد حرارت جذب می‌كند، اما همینكه منبع حرارتی برداشته شود، مقداری از گرما به محیط بازتابانده می‌شود، شما تصور بفرمائید كه در روز گازهای گل‌خانه‌ای گرمای خورشید را جذب كنند و در شب همه‌ی این گرما را نگه دارند و دوباره روز بعد مقدار گرمای دیگری جذب كنند و دوباره آنرا هم نگه دارد، پس از مدتی زمین منفجر می‌شود!! پس باید به این وسیله گرمای موجود در گازهای گل‌خانه‌ای و درنتیجه گرمای زمین تعدیل شود.
3- حجم هوای دم و بازدم تفاوت چندانی ندارد، تنها چیزی كه متفاوت است ، تركیب درصد هوای دم و بازدم است. چون تركیب درصد گازها تغییر می‌كند، درصد گازها به هم می‌ریزد، در اثر سوختن قندها در سلول، بخار آب و كربن دیوكسید تولید می‌شود كه به وسیله‌ی بازدم از بدن خارج می‌شوند، در حالیكه در هوای دم بخار آب بسیار اندك است. تغییر مقدار گازها باعث تغییر تركیب درصد گازها می‌شود و تركیب درصد هم یك كمیت نسبی است كه با مقایسه با مقدار سایر تركیبات به دست می‌آید.
4- قانون شارل قسمتی از قانون گازها است، قانون شارل رابطه‌ی بین حجم و دما را در فشار ثابت بیان می‌كند كه رابطه‌ی مستقیم دارند و در فشار ثابت افزایش یكی سبب افزایش دیگری می‌شود و بالعكس. اما در سؤالی كه شما فرموده‌اید، فشار ثابت نیست و به همراه كاهش شدید فشار و انبساط گاز، كاهش دما پیش می‌آید، به مثال زیر توجه فرمائید،
چنانچه فشار اولیه‌ی یك گاز 10 اتمسفر و حجم آن 5 لیتر و دمای آن 276 درجه كلوین باشد و در مرحله‌ی بعد فشار آنرا به 3 اتمسفر كاهش داده و حجم آن به 8 لیتر برسد، دمای آن چقدر می‌شود؟ طبق قانون گازها داریم:
P1V1/T1 = P2V2/T2
با جایگزینی اعداد داریم:


T2 = 132.5 K
می‌بینید كه دما به شدت كاهش یافت. البته ناگفته نماند كه در دماهای بسیار كم و فشارهای خیلی زیاد، به علت دلایل فیزیكی، گازها دیگر از قانون گازهای ایده‌آل پیروی نمی‌كنند.
5- و بالاخره اساس تمام روشهای تقطیر جزء به جزء یكسان است و در همه’ آنها از
جمله در تقطیر جزء به جزء هوا، مایع مورد نظر در پائین ستون وارد می‌شود و در ستونی كه در طبقات مختلف آن درجه‌ی دمایی متفاوت است ،هر یك از اجزاء بسته به نقطه‌ی جوششان در قسمتی از ستون جدا می‌شوند. تنها تفاوت تقطیر جزء به جزء هوا و نفت در آن است كه در ستون مربوط به تقطیر جزء به جزء نفت خام هر چه كه بالاتر رویم، دما كاهش می‌یابد، ولی در ستون مربوط به تقطیر جزء به جزء هوا ، هر چه كه به سمت بالای ستون نزدیكتر می‌شویم، دما افزایش می‌یابد.