空気
空気（くうき、英:air）とは、太陽系の第三惑星である地球の対流圏内に存在する気体のうち、地表あるいはジオイド表面近くにある気体のことである。窒素と酸素と二酸化炭素と水蒸気や、アルゴンなどの気体を主成分とする混合物である。
乾燥空気は仮想気体として近似されており、その仮想分子の分子量は 29 である。大気と雰囲気はどちらも「アトモスフェア」であるが、日本語の大気と雰囲気は別語彙とされている。
概要[編集]
可視光領域では無色透明であり、無臭である。仮想空気はだいたい窒素8割、酸素2割とされる。仮想分子量は 29 である。
現在の大気は還元性ではなく酸化性である。空気中の酸化成分としては酸素があり、空気は内燃機関や人間などの動物が生命活動の一環として二酸化炭素にしている。
植物は、光合成によって、二酸化炭素を酸素を生成する光合成を行なう。
歴史[編集]
気体である空気は、アリストテレスによって、「空気は空気だ」とされてから千年以上継承されてきた。しかし空気の中には「人が生きるのに必要な空気」と「人間が吸っちゃうと具合が悪くなったりする(下手をすると死んじゃう)空気」があるということが発見された[1]。
そこで、酸素と窒素と二酸化炭素に分類されたが、酸素だけでも具合がわるいので、「酸素」と「ガス」と「水蒸気」のカクテルを使うことにした。これにはアルゴンガスなんかも含まれているが、地球上では窓を開けると大気が入ってくるので「換気」を行なうことが必要である。
人間生活との関わり・利用[編集]
「空気」は「アリア」であり、「マラリア」は「マル・アリア(悪い空気)」を云うので、マラリアの原因は「蚊が媒介するマラリア原虫による感染症」であることが理解されるまで、空気感染だと思われていた。
そのため、蚊帳や蚊取り線香の需要は発展途上国では多いが、そもそも国民による理解がなされていないので、教育の重要性が指摘されている。
地球温暖化との関連[編集]
詳細は「地球温暖化」を参照
地球温暖化という現象では、この空気に含まれる二酸化炭素を減らす事が急務とされており、化石燃料の利用を抑えるのが有効とされており、その方向で政策が取られている。
植物の光合成によって二酸化炭素を減らす事も有効な筈だけどたぶん優先度的には1つ下がるのかもしれない。
まぁでも一応懐疑論もあるし、両論併記で対策を進める感じなのかもしれない。
地球に欠かせない存在として[編集]
詳細は「地球#大気圏の区分」を参照
何かが宇宙空間から地球に突入する際には、この空気との摩擦が発生し、軌道を曲げられたり高温になって燃え尽きたりする。一種の緩衝材になっている。
機械の構成部品として[編集]
機械の構成部品として扱う事もあり、ゴムタイヤの中に入れたり、緩衝材として使ったりする。空気圧を動力源として使う機構もある。冷却システムは空気中に熱を逃がしたりする。
内燃機関にも空気は必須。というか空気中の酸素が必須なので、酸素濃度の薄い高地では不完全燃焼が発生して不具合につながる事もある。
人間にも空気は必須。肺でガス交換する事が必須の人体設計なので、酸素濃度の薄い高地ではパフォーマンスが低下したりする。
航空機は基本、地球の大気圏内にある空気の流れを使って揚力を得るので、空気が薄くなってくると揚力を得にくくなったり、エンジンの動作に支障が出たりする。
あと言葉による音声通信では、口で発生させた音声を相手の耳の中の鼓膜までは空気を媒体として伝えるのが基本なので、両者の間が真空で遮られていると音声通信は伝わらない。宇宙空間で無線が使えない場合は、宇宙服の硬い部分同士を接触させれば振動が伝わって音声通信できるらしい。
大気圏外での活動能力を得るには[編集]
空気を持参する等、周囲の環境に頼らない事で、大気圏外での活動能力を得られる。
ロケットエンジンは燃料を燃焼させるための酸素を持参していたりする。
一応海の中でも、空気を持参したり、空気に頼らない動作原理を用いる事で、大気圏外での活動能力を得られる。鰓呼吸により水中でガス交換できるようにしたり、原子力潜水艦の場合は水を電気分解して人間用の酸素を作れたりする。
音速について[編集]
「よみもの:音速」も参照
音速とは、普通この空気中を伝う音波の速度である。空気のような媒体ではなくもっと硬い金属中であれば、もっと速度が出せる。
脚注[編集]
- ↑ 「鉱山で空気があるのに死ぬ人っているじゃん？」という話である。
関連作品[編集]
- ヨハン・セバスチャン・バッハ『G線上のアリア』