Svar:
Hej Anna! Ställ en våg under klassrummet. Stäng dörrar och fönster och pumpa ut all luften. Du kommer att se en ändring i utslag som motsvarar luftens vikt :-).
Nej, så enkelt är det inte. Det är inte alls lätt att direkt mäta luftens densitet. Att luften väger något är lättare att visa, se fråga 14454 och länkarna nedan.
Låt oss i stället försöka
räkna ut densiteten från andra storheter som är lättare att mäta. Det är ofta så i fysik att något kan vara svårt att mäta direkt medan det kan vara lätt att beräkna med kända fysikaliska lagar och andra storheter.
Vi använder den allmänna gaslagen:
pV = nRT
p = trycket, V = volymen, n = antal moler, R = allmänna gaskonstanten,
T = absoluta temperaturen
Om m är massan gas och M gasens molekylvikt kan vi skriva gaslagen
pV = (m/M)RT
Eftersom densiteten
r = m/V får vi
r = pM/(RT)
Normaltrycket är 1.01310
5 Pa (N/m
2), luftens molekylvikt (en blandning av 80% N
2 och 20% O
2) är 28.8. Normal temperatur är 20
oC = 293 K.
Gaskonstanten är 8315 J kmol
-1 K
-1. Vi får då
r = 1.01310
528.8/(8315293) = 1.20 kg/m
3. Om klassrummet är 10103 = 300 m
3, väger luften 3001.20 = 360 kg, alltså lika mycket som fyra manliga normallärare!
/Peter E 2007-02-28