Вопрос о том, тяжелее ли влажный воздух, чем сухой, может вызвать некоторые сомнения. Однако научные факты, подтверждающие эту теорию, говорят сами за себя. Рассмотрим следующие аргументы:
1. Влажные волосы тяжелее сухих
Влажные волосы ощущаются тяжелее на голове, чем сухие. Это факт. Когда волосы пропитаны влагой, они становятся более весомыми. Это можно заметить после дождя или влажной погоды.
2. Сырая печенька тяжелее, чем сухая
Если мы обратимся к еде, то ситуация аналогична. Сырая шоколадная печенька становится тяжелее, чем сухая, если её погрузить в молоко. Это происходит из-за того, что влага впитывается печенькой, делая её более массивной.
3. Глаза становятся тяжелее во время слёз
Хотя это не совсем научный факт, но кажется, что ваши глаза ощущаются тяжелее, когда вы плачете. Это может быть связано с эмоциональным состоянием, но это также подтверждает, что влажность может придавать дополнительную массу.
Однако существует одна проблема с этими фактами: они касаются не водяных капель, а водяных паров. И именно водяной пар делает воздух влажным, а не фактические капли воды. Чтобы понять, как работают молекулы водяного пара, нам нужно углубиться в тему и установить истинную природу влажного воздуха.
Закон Авогадро и молекулы водяного пара
Для начала рассмотрим закон Авогадро, основной закон химии, который утверждает, что равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул. Таким образом, не имеет значения масса молекул, важно лишь их количество в одном объеме. Поскольку воздух в нашей атмосфере свободно перемещается, молекулы могут перемещаться внутри него.
Возможно у вас возник вопрос: если мы добавляем молекулы водяного пара, почему это не придаёт веса воздуху?
Ответ заключается в том, что вся влага, которая добавляется, заменяет либо азот, либо кислород в нашем свободно движущемся воздухе. Азот и кислород составляют основную часть нашей атмосферы, и они вытесняются или испаряются, когда вода занимает их место в воздухе. Молекулы водяного пара легче как азота, так и кислорода. Иными словами, влажный воздух будет содержать меньше тяжёлых молекул азота и кислорода и больше лёгких молекул водорода и кислорода. Помните, что количество молекул остаётся одинаковым, но воздух с водяным паром просто менее плотный.
Итак, вот вам ответ: при одинаковой температуре и давлении сухой воздух будет тяжелее, потому что в нём отсутствуют лёгкие молекулы водяного пара. И помните, что взаимодействие сухого и влажного воздуха вызывает крупные бури. Когда сухой, плотный воздух поднимается под влажным, легким воздухом, создаются условия для грозовых бурь. Эту область пересечения сухого и влажного воздуха называют "сухой линией" и она наиболее характерна для районов средней части южных Соединенных Штатов, известных как "Аллея торнадо".
