Air
- Pour les articles homonymes, voir Air (homonymie). Image manquante
Logo_Begriffsklärung.png
</center>
L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère terrestre.
Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des avions et autres aéronefs. En pratique, la pression imposée dans les cabines est supérieure à la pression extérieure, bien que moindre que la pression au niveau du sol.
L'air comprimé est souvent utilisé dans la plongée sous-marine.
Dans un domaine non scientifique ,l'air est l'un des quatre éléments classiques (feu, air, eau, terre) et est souvent associé à différents autres concepts tels que la famille des épées dans les jeux de tarots.
Composition de l'air
L'air sec est composé d'environ 78 % de diazote, de 21 % de dioxygène et d'1 % d'argon.
L'air peut contenir de 0 à 7 % de vapeur d'eau. La proportion de vapeur d'eau dépend du taux d'hygrométrie de l'air et de sa température. Elle est limitée par la pression de vapeur saturante de l'eau. Les météorologues s'intéressent de près aux variations de ce composant dans l'atmosphère.
Le taux de dioxyde de carbone varie avec le temps. Actuellement de l'ordre de 350 ppm (0,035 %), il était sensiblement inférieur il y a quelques années : 280 ppm en 1900 et 315 ppm en 1970.
La composition de l'air varie avec l'altitude. Elle change également lors de la respiration: l'air exhalé est plus riche en eau et en dioxyde de carbone que l'air inhalé.
| Composition de l'air sec | ||
| Nom | Formule | Proportion |
|---|---|---|
| Diazote | N2 | 78,08 % |
| Dioxygène | O2 | 20,95 % |
| Argon | Ar | 0,934 % |
| Dioxyde de carbone | CO2 | 330 à 350 ppm |
| Néon | Ne | 18,18 ppm |
| Hélium | He | 5,24 ppm |
| Monoxyde d'azote | NO | 5 ppm |
| Krypton | Kr | 1,14 ppm |
| Méthane | CH4 | 1 ou 2 ppm ? |
| Dihydrogène | H2 | 0,5 ppm |
| Protoxyde d'azote | N2O | 0,5 ppm |
| Xénon | Xe | 0,087 ppm |
| Dioxyde d'azote | NO2 | 0,02 ppm |
| Ozone | O3 | 0 à 0,01 ppm |
| Radon | Rn | 6,0×10-14 ppm |
1 ppm (partie par million) = 0,0001 %
L'indice de réfraction d'air
L'expression pour l'indice de réfraction d'air « aux conditions standard » est :
ns = 1 + 643.28e-7 + 294981.e-7 / (146. - sigma^2) + 2554.e-7 / (41. - sigma^2)
sigma = 1000 / longueur d'onde en nanomètres.
là où « sigma » est la réciproque de la longueur d'onde en micromètres. C'est pour l'air sec avec 0.03% d'anhydride carbonique, à une pression de 101325 Pa (760 millimètres de mercure) et d'une température de 288.15 K (15°C).
Pour modifier l'indice « ns » pour une température différente ou pression, en utilisant l'une ou l'autre des expressions suivantes :
n = 1 + (ns - 1) * (P / Ps) * (Ts / T)
avec :
T = température en degrées Kelvins P = pression en Pascals Ts = 288.15 K Ps = 101325 Pa ns = indice de réfraction d'air donné ci-dessus
ou :
n = 1 + (ns-1)* P * [ 1 + P*beta(T) ]*(1+ 15*alpha )/{ 760*( 1 + 760*beta15)*(1 + T*alpha) }
avec :
T = température en degrées C Ts = 15 degrees C P = pression en mm du mercure Ps = 760 mm alpha = 0.00366 beta(T) = (1.049 - 0.015*T)*1.e-6 beta15 = 8.13e-7 ns = indice de réfraction d'air donné ci-dessus
image de la courbe de l'indice (n) : http://olivier.fournet.free.fr/science_et_physique/refrac_air_png.php]