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1、大气层一直在逃逸到太空？地球空气需要多久才能逃逸完

地球上的空气当然在流入太空，而且一直在向太空逃逸。只不过对于整个浓厚的大气层来说，数量显得微不足道。由于地球是个巨大的物质体，能够对周边的物质形成引力场。在引力场中，空气被牢牢地吸引住了，并在地球磁场的保护下，形成了数千公里的大气圈。

气体的密度随着距离地面的高度增加而减少。科学家们曾经在探空火箭的帮助下，发现远离地面3000公里的高空，仍发现有稀薄的大气。有人认为，大气圈的边界，可能延伸到离地面6400公里左右。

地球上的大气圈一般分为对流层、平流层、中间层、热层（暖层）和逃逸层（散逸层）。

对流层最贴近地面，大气活动剧烈，风雨雷电都发生在这一层。这一层的厚度约为16公里左右，极地与赤道地区厚度相差很大。温度随着高度而降低。平流层距离地面约50公里，大气比较稳定，臭氧层就在这一层，温度随着高度而升高。

中间层距离地表80公里左右。高度增加，温度会降低。进入大气层的流星，基本上都被烧毁在这一层。热层是从80公里到500公里的大气圈，这一层温度极高，随着高度的增加而迅速升温。逃逸层在热层以上，这层空气在太阳的紫外线和宇宙射线的作用下，大部分会发生电离现象。逃逸层空气极为稀薄，最高处其密度与太空密度相同。由于这里的空气受地心引力影响很小，气体可以从这层飞出地球引力范围，而进入太空。

当然，空气中的各类气体分子由于摩尔质量的不同，能够逃逸到太空的比例是不同的，氢气和氦气的质量较小，所以，最容易逃离成功。而二氧化碳、氩气、氮气、氧气和水蒸气等，因其摩尔质量较重，逃逸的就很少。所以，地球大气圈里，氮气、氧气和二氧化碳的比重非常之大，氢气几乎消失不见了。

目前科学家们对于逃逸层的上界，还没有统一看法。而实际上，散逸层从地球到太空是个逐渐过渡的过程，并没有明确的界限。

地球的空气

我们都知道是围绕在地球外围的，其主要的原因就是地球的引力作用，虽然空气质量很轻，但它总归有质量，因此空气和地球之间也就存在着引力作用。

所以这也就解释了为什么海拔越高空气越稀薄，很大的原因就是随着距离增加引力就会变小。那么当到达一定高度后，空气成分中比较轻的气体自然会“逃出”地球，去见识外面的花花世界。

虽然每年逃逸到太空的大气约几十万吨，和空气总质量约6000万亿吨来比就显得九牛一毛了，更不用说地球这个巨大的生态圈会弥补这一损失。

从计算来看氢气的逃逸过程

我们都知道不同气体的摩尔质量是不同的，而气体分子在无时无刻做着热运动，具有动能，使气体分子散逸，另一方面又受地球引力的作用，该作用阻止气体分子逃出大气层。这两个过程相互制约，但对于不同的分子效果不同。

所以我们将气体分子能够摆脱地球引力作用扩散到太空中去所具有的速度叫逃逸速度。接下来我们就粗略计算下：

首先给出氢气和氧气的摩尔质量：

然后算出两种气体的平方根速率（气体分子速率不同，我们只能用平方根速率来定性考虑）

可以看出明显氢气的速率大得多！而逃逸速度大小可通过分子热运动动能等于相对无穷远的引力势能求出！最后我们把气体在大气中的逃逸速度与方均根速率数值加以比较，便可对上述问题加以说明，二者之比为：

代入具体数值可以得到各种气体的K值：氢气:5.88 氧气:23.53 水蒸气:17.65 氦气:8.32 氮气:22.0 氩气:26.31 二氧化碳:27.59！明显会发现氢气与氦气最小，这也就是为什么大气中氢气与氦气含量特别低的原因之一。

据估计，地球大气总重约6000万亿吨，每年逃逸到太空的大气约几十万吨，就算地球大气不再补充，都足够地球逃逸数百亿年。而且对于部分气体，地球还能通过生物链，把地面以下的元素转为为空气成分，但是总的来说，地球每年扩散掉的气体，相对于总体来说是很少的。所以，人类可以说是生活在地表上，也可以说是生活在地球大气圈内部。

2、氦气的摩尔质量是多少

氦气的摩尔质量是多少的答案是：4g/mol

氦气，是一种稀有气体，化学式为He，为无色无味的惰性气体，化学性质不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。

氦是一种化学元素，它的原子序数是2，是一种无色的惰性气体，放电时发深黄色的光。在常温下，它是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦气是所有气体中最难液化的，是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质非常不活泼，一般状态下很难和其他物质发生反应。氦是宇宙中第二最丰富的元素，在银河系占24％。

摩尔质量是物质的质量除以物质的量，单位是克每摩尔（g/mol），摩尔体积是物质的体积除以物质的量，单位是立方米每摩尔（m³/mol）。

单位物质的量的物质所具有的质量称摩尔质量，用符号M表示。当物质的量以摩尔为单位时，摩尔质量的单位为克每摩尔，在数上等于该物质的原子质量或分子质量。对于某一化合物来说，它的摩尔质量是固定不变的。而物质的质量则随着物质的量不同而发生变化。

常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。是所有气体中最难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。液化后温度降至2.174K时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近绝对零度的低温。

化学性能稳定，进行低压放电时显深黄色。一般不生成化合物，在低压放电管中受激发可形成He2+、HeH等离子及分子。一般状态下很难和其他物质发生反应，在特定条件下和某些金属可形成化合物。液态氦在温度下降至2.18K时，性质会发生突变，黏度极小，成为一种超流体，能沿容器壁向上流动，热传导性为铜的800倍，成为导热性能极佳的热导体，其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦Ⅱ，正常的液态氦叫做液氦Ⅰ。

1、氦气可作为火箭液体燃料的压送剂和增压剂，大量用于导弹、宇宙飞船和超音速飞机上。

2、氦用作冶炼及焊接时的保护气体，这在造船以及飞机、宇宙飞船、火箭和武器的制造等方面非常重要。

3、氦气有优良的渗透性，用于核反应堆的冷却，火箭和核反应堆的一些管道及电子和电气装置等的检漏。

4、氦气是具有理想气体性质的气体，是极低温度下蒸气压温度计的理想用气。

5、氦气的质量密度、重量密度都低，且不易燃，可用来填充灯泡、霓虹灯管，也是理想的气球及飞艇用气。

6、液体氦可获得接近绝对温度（-273℃）的低温，用于制造超导设备。

7、氦气惰性气体的一种，在血液中的溶解度较氮气低，因而其麻醉性低于氮气，所以常将氦气与氧气混合，作为潜水员的呼吸用气体。

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