空気

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空気について

空気（くうき）は、地球大気の最下層を構成する気体である。ただし原則として、大気組成の最大数パーセントに達する水蒸気を除いた乾燥空気のことを空気と呼ぶ。無色透明で、約8割が窒素、約2割が酸素で、1cm²あたり中1kg重（約10N）の圧力を及ぼす空気が存在する。

化学データ

物性

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。

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

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	0.934	1.286
二酸化炭素	CO2	0.032*	0.040*

表2: 空気の微量成分

成分 \|\| 化学式 \|\| 体積比/ppm
ネオン	Ne	18.18
ヘリウム	He	5.24
メタン	CH	1.60*
クリプトン	Kr	1.14
水素	H	0.50
一酸化二窒素	NO	0.3*
一酸化炭素	CO	0.1*
キセノン	Xe	0.087
オゾン	O3	0.03*
二酸化窒素	NO	0.02*
アンモニア	NH	0.01*
二酸化硫黄	SO	0.002

歴史

古代ギリシャや中世ヨーロッパの四元素説では、空気は4つの元素の1つだった。近代的な元素の概念が生まれてもしばらくは、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か混合物だと考えられた。しかし18世紀、アントワーヌ・ラヴォアジエは、空気が酸素と窒素の混合物であることを示し、空気を元素とする考えはなくなった。

生活の基質として

我々ヒトはこの空気の中で生活している。通常の生活の中ではそれを意識することはまずない。そのため、存在しないものとして考えやすい。同様に生活の上で重要な水がその手応えや感触からはっきり意識されるのとは好対照である。例えば空気との相対移動による抵抗は、空気の感触としてより、風という現象として意識される。現在では人力を超えるような速度を体験するのが簡単なので、空気抵抗はより意識しやすい。また、その成分についても、大気汚染の感覚のような形で意識することがある。空気は光の透過度が高く、音の伝達速度は小さい。これは我々を含む陸上の動物が感覚器として目を耳より重んじる傾向の基礎である。水中では逆に耳が重要になる。クジラ類などにそれが強く表れている。

スキューバ・ダイビング

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。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。

比喩的表現

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。また、場の雰囲気のことを空気という例もある。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。