空氣和水

前言

在我們的日常生活中，空氣和水看起來是那么的平常：擰開水龍頭就會有水嘩嘩地流出來.而空氣更是無處不在。因此很多人就會問：對水和空氣進行大量的研究值得嗎？空氣和水的確很常見，但這并不意味著它們不重要?？釤岬南奶欤绻麕讉€星期不下雨，城市的空氣中就會彌漫著一股難聞的氣味，人們會感到不舒服，這時，大家就會意識到空氣和水對地球上的生命有多重要了。沒有食物人類大約可以生存一個星期，可是如果沒有水，人類只能支撐幾天。而如果沒有空氣，人類會在15分鐘內(nèi)死亡！數(shù)百年前，許多學(xué)者就對這兩種物質(zhì)充滿了好奇，并試圖弄清它們的基本構(gòu)成及其性質(zhì)。為了讓讀者對空氣和水有深入的了解，本書講述了有關(guān)這兩種物質(zhì)很多新鮮有趣的知識。另外，還向我們展示了空氣與水在自然界不同領(lǐng)域中的作用，并描述了空氣和水與人類生活的密切聯(lián)系。此外。這本書還告訴我們，人類是如何利用空氣和水所產(chǎn)生的能量，給生活帶來了便利，以及如何不折不撓地探索、尋求充分利用它們的新方法。

內(nèi)容概要

空氣和水是我們生活中最常見的兩種物質(zhì)：空氣環(huán)繞在我們身邊：水以雨雪冰霜、江河湖海的形式出現(xiàn)在人們周圍，平時我們擰開水龍頭它就從水管中流淌出來。沒有這兩種物質(zhì)，地球上所有的生物都不可能存在?？諝馐怯墒裁唇M成的呢？植物也要呼吸嗎？樹木怎樣獲取水分？風(fēng)箏為什么能飛起來？……通過這些問題，雷納·克魯門勒博士為讀者們介紹了這兩種地球上不可或缺的重要物質(zhì)的特性，講述了風(fēng)、云、雨和雪是怎樣形成的，以及人類是如何利用空氣和水獲得了能量。另外，書中還提到了凈化污水的方法和節(jié)約用水的重要性。

書籍目錄

回顧歷史  地球誕生時就有了空氣嗎？  地球上的水是從哪里來的？  地球上最早的生命誕生于水中嗎？  沒有了空氣和水，還會有生命嗎？  在古代，空氣和水意味著什么？空氣和水的重要特性  空氣由哪些物質(zhì)構(gòu)成？  空氣有重量嗎？  空氣可以被壓縮嗎？  世界上第一臺抽氣泵  水是由什么組成的？  水的物態(tài)  為什么湖水不會從底部開始結(jié)冰？  冬天水管為什么會破裂？  水有膜嗎？  肥皂是怎樣起作用的？自然界中的空氣與水  宇宙中也有空氣嗎？  致命的臭氧空洞  什么是氣壓？  其他星球上的空氣和水  我們能感受到氣壓嗎？  我們能感受到氣壓嗎？  怎樣測量氣壓？  為什么濕衣服會變干？  空氣、水與天氣的關(guān)系  酸雨是怎樣形成的？  我們?yōu)槭裁匆?jié)約用水？日常生活中的空氣與水  我們?yōu)槭裁葱枰粑鯕猓? 植物也要呼吸嗎？  植物的呼吸  樹木如何吸收水分？  什么是富營養(yǎng)化？  水滴中的生命  怎樣凈化污水？  有液態(tài)空氣存在嗎？  怎樣將空氣中的氮轉(zhuǎn)化成  植物可吸收的肥料？  氫氣將會取代汽油嗎？  根瘤菌  什么是蒸餾水？水力和風(fēng)力  誰發(fā)明了帆船？  水輪是怎樣工作的？  飛翔，漂浮，潛水  什么是風(fēng)力發(fā)電站？  風(fēng)箏為什么能飛起來？  阿基米德是誰？  潛艇為什么能下潛上??？  氣球可以飛多高？  什么是帕斯卡定律》  蒸汽機是怎樣運行的？名詞索引

章節(jié)摘錄

插圖：空氣和水的重要特性空氣由哪些物質(zhì)構(gòu)成？空氣是由許多無色、無味的氣體混合而成的。和地球上的其他物質(zhì)一樣，這些氣體也是由無數(shù)極小的原子、分子構(gòu)成的。固體的分子之間結(jié)合的較為緊密，而氣體的分子不受約束，它們十分活躍，不停地進行著無規(guī)則的運動。遠古時代，空氣曾被認為是一種簡單的物質(zhì)，隨著人們對空氣的逐漸了解才發(fā)現(xiàn)它的組成十分復(fù)雜?？諝庵饕M成成分是氮氣、氧氣和二氧化碳。除此之外，空氣中還包含1600多種微量氣體，這其中最重要的是稀有氣體——氬氣、氖氣、氦氣、氪氣和氙氣。另外，空氣中還有大量的水蒸氣和無數(shù)的塵埃，僅僅1立方米的干燥空氣中就有15萬個小塵埃！氮氣是空氣中含量最高的氣體，約占78%，將近4/5，而氧氣在空氣中只占21%，還不足1/4。但地球上的生物能直接從空氣中吸收氧氣，而不是含量高的氮氣。雖然二氧化碳在空氣中只占0.03%，但卻十分重要，綠色植物需要它來進行光合作用。在進行光合作用時，植物將空氣中二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖并釋放出氧氣。所以說，如果沒有二氧化碳，地球上連一棵草、一片樹葉都不會存在?？諝庥兄亓繂幔咳俣嗄昵?，意大利科學(xué)家伽利略（1564-1642）就開始探索空氣是否也有重量。為此他設(shè)計了一個實驗：首先他把一個防水、不透氣的皮袋灌滿水，然后把它和一個結(jié)實的空瓶子嘴對嘴地連在一起。皮袋的形狀和瓶子差不多，但容積只有瓶子的3/4。接著伽利略把皮袋的口噴濕，皮袋口就會收縮，并緊緊地包裹住瓶口。這時伽利略把皮袋里的水擠進瓶里，然后他把空皮袋卷起來綁在瓶口上。原來滿是空氣的瓶子里現(xiàn)在3/4是水，空氣都被擠在瓶子上部，占總體積的1/4（注：此時的空氣是壓縮空氣）。伽利略稱了一下總重量，然后取下皮袋。這時，被壓縮的空氣立刻恢復(fù)原狀，部分逃離出瓶子。也就是說，此時瓶中的空氣是正常壓力下的空氣，而不再是壓縮空氣。隨后伽利略又重新把空皮袋固定在瓶口上，再一次地稱了整體的重量。實驗結(jié)果讓伽利略非常驚訝：第一次的重量比第二次的要大。由此伽利略得出結(jié)論：空氣也是有重量的。幾十年后，馬德堡市市長、自然科學(xué)家奧托·格里克（1602-1686）也證實了空氣是有重量的。他解釋說：“如果空氣沒有重量，大氣層就會馬上脫離地球。”這樣解釋比較合理，因為凡是有質(zhì)量的物體，都受地球引力的作用。從那時起人們才認識到空氣與液體、固體一樣，都是客觀存在的物質(zhì)?？諝饪梢员粔嚎s嗎？空氣是由無數(shù)氣體分子組成的，而且這些分子不斷地進行著無規(guī)則的運動，所以分子間經(jīng)常相互碰撞又彈開。固體和液體中的分子是相互吸引的，與之相反，空氣中的分子卻相互排斥。也恰恰是由于這個原因，空氣才會四處飄散，并均勻的分布，所以即使是很小的空間也會被空氣填滿。但在外力的作用下空氣也是可以被壓縮的，當外力消除時，它又會馬上擴散開來。據(jù)考證，希臘建筑師克特西比烏斯·亞歷山大是世界上第一個認識到這一點的人。2000多年前，亞歷山大做過這樣一個小實驗：把空氣裝入一個封閉的汽缸里，并用活塞進行擠壓，空氣在外力的作用下體積就會變小，可一旦外力消失，空氣會馬上恢復(fù)原樣。通過自行車的打氣筒，我們可以很直觀地驗證空氣的這種性質(zhì)。當我們把打氣筒的把手向上提起時，空氣就從下部的開口處進入打氣筒內(nèi)，然后把排氣閥堵住，并使出全力向下壓把手，這時，打氣筒內(nèi)的空氣就被壓縮了。隨后突然松開把手，我們可以看到，把手被彈了回來。這是因為打氣筒內(nèi)的空氣在沒有壓力的情況下，又重新擴散開來。

編輯推薦

　　《什么是什么》叢書，涉及自然、地理、動物、植物、天文、地質(zhì)、科技、歷史、考古、藝術(shù)、人文等多個學(xué)科領(lǐng)域的知識。德國TESSLOFF出版社在將近半個世紀的時間里，每年都會邀請數(shù)位知名科學(xué)家或科普作家，為青少年撰寫一些圖文并茂的科普書，迄今已經(jīng)形成了將近140冊的規(guī)模。這套大型的科普叢書，如今在德國乃至歐洲已是家喻戶曉，是每個家庭必備的少年兒童讀物。 　　《什么是什么》系統(tǒng)地、全方位地介紹了各個門類的知識，優(yōu)美的文字、豐富的圖片和書中體現(xiàn)出的德國人嚴謹?shù)倪壿嬎季S方式，相信對中國少年兒童的健康成長，拓寬他們的知識視野，幫助他們認識大千世界，也將起到積極的作用。

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