空気

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空気(くうき)とは、地上で暮らす我々人類のまわりにある無色透明な気体のこと。つまり、地球大気の最下層を構成している気体のことである[1]

目次

[編集] 概説

空気は複数の気体の混合物であり、その組成はほぼ一定であり、約8割が窒素、約2割が酸素である。密度としては、気象状況による変動もあるが、おおむね1cm²あたり約1kgの圧力を及ぼす空気が存在している。(→#自然科学(データ等)

西欧で18世紀までは4大元素のひとつと考えられており、つまり元素だと考えられていた。その後、酸素と窒素の混合物だと考えられるようになった。(→#空気の理解史


日本人は、その場にいる人々の気分やその場の雰囲気なども「空気」と呼んでいる[2]。(→#比喩としての「空気」

[編集] 空気の理解史

四元素説における元素の関係図。

古代ギリシャではすでに、空気は4つの元素の1つとされた(四元素説)。この考え方は中世ヨーロッパにも継承された。近代的な元素の概念が生まれた後も、相当期間、空気は元素の1つと考えられていた。空気とは性質が異なるさまざまな気体が発見されたが、それらは空気の化合物混合物だと考えられた。

18世紀になると、アントワーヌ・ラヴォアジエが空気が酸素窒素の混合物であることを示し、空気を元素とは考えなくなった。

最近の、地球の大気層に関する理解の一例(縮尺は正しくない)

[編集] 自然科学(データ等)

[編集] 物性

乾燥した空気1リットル重さは、セ氏0度、1気圧のときに1.293gである[1]。(この1リットルという単位で見るとこの重さは一見小さいようであるが、垂直に数十kmも積み重なることで大きな重さ(圧力)となる。また風速(空気の移動速度)が大きくなるにつれ衝突する空気の総量が増えることで、大きな風圧が生じることになる。帆船、ヨット、ウィンドサーフィンなどはこれを利用して大きな推力を得ているわけであるし、台風などでは巨大な破壊力となる。)

密度(0℃ 1atm) 1.293 kg/m3
平均分子量 28.966 g/mol。
膨張率(100℃ 1atm) 0.003671 /K

t[℃]における空気の密度ρ[kg/m3]は大気圧をP[atm]とすると \rho=\frac{1.293P}{1+0.00367t} と表せる。

[編集] 成分

地球の大気の成分で最も変動するのは水蒸気だが、それを除いた乾燥空気の成分は、場所・季節・時刻ではほとんど変化しない。ただし、(*)を付けた成分は、生物産業活動・光化学による合成・分解により、多少変動する。

表1: 乾燥空気の主要成分[要出典]
成分 化学式 体積比/% 重量比/%
窒素 N2 78.084 75.51
酸素 O2 20.946 23.01
アルゴン Ar 00.934 01.286
二酸化炭素 CO2 00.032* 00.040*
表2: 空気の微量成分[要出典]
成分 化学式 体積比
/ppm
ネオン Ne 18.18
ヘリウム He 05.24
メタン CH4 01.60*
クリプトン Kr 01.14
水素 H2 00.50
一酸化二窒素 N2O 00.3*
一酸化炭素 CO 00.1*
キセノン Xe 00.087
オゾン O3 00.03*
二酸化窒素 NO2 00.02*
アンモニア NH3 00.01*
二酸化硫黄 SO2 00.002

なお、地球大気がこのような成分に至った経緯については、地球の大気を参照のこと。

[編集] 潜水で用いる空気

スキューバ・ダイビングで使用するタンクには空気が充填されているが、50m程度まで潜水する場合は窒素酔いを避けるため、窒素分をヘリウムと置換した空気を用いる。

[編集] 空気と知覚

我々は空気に依存し、空気の中で生活しているが、日常生活の中でそれを意識することはあまりない。同様に生活に欠かせないがその手応えや感触から、普段からはっきり意識されるのとは好対照である。

ただし空気は、それに流れがある時には意識される傾向があり、「」と呼ばれるようになる。[3] また、その成分については、閉め切った部屋、(洞窟の中など)換気が不十分な場所など(現在の観念で言えば、酸素が不十分だったり、余計なガスが混じった状態)では意識されていて、古くから「腐った空気」「空気が腐る」といった表現がされてきた。また、香り臭いが漂ったり、化学物質により刺激を感じるような場合も意識されるようになる。


[編集] 比喩としての「空気」

  • 場の雰囲気のことを「空気」(「場の空気」)ということがある。山本七平は『空気の研究』なる著書を出しているが、こちらの意味である。
  • 空気は目に見えず、その他感覚にふれることもなく、普段はその存在を意識することもないが、常に身の回りにあり、無くてはならない存在であることから、ごく親しい仲のことを「空気のような」と表現することがある。
  • 最近の若者の俗語では「あいつは空気だから」といった使い方もする。こちらのほうは、存在感のなさを揶揄した否定的な用法である。

[編集] 出典・脚注

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  1. ^ a b デジタル大辞泉
  2. ^ 広辞苑第五版 p.744【空気】
  3. ^ なお、人は空気の動きを全身の体表面の毛(体毛)の毛根あたりの感覚器で(体毛の動きを感じて)直接的に感じている、と指摘している研究がある。体毛を剃ってしまったりすると、感度が落ちるという。

[編集] 参考文献

  • 広辞苑 第五版

[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

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