空气是地球表面包围着一层气体，它们是由氮气、氧气等混合而成。它不仅为人类和动植物提供呼吸所需的氧，还对维持气候稳定起着重要作用。大气中的二氧化碳有助于保持地表温度平衡；同时也有助于水循环和水汽凝结形成降水云团，从而影响天气变化。然而随着工业化进程的加快以及变暖现象加剧等因素的影响下，空气中温室效应越来越明显，导致海平面上升等问题出现。
氮气是一种非金属气体，化学式为N2。它是地球大气中含量高的气体之一，占空气体积的78%。氮气的组成非常简单，只有一个元素：氮。它是一种无色、无味、无臭的气体，在室温下为气态。氮气的沸点为-196.14°C，临界温度为-152.96°C。它的相对分子质量为28。
氦气的发现是源于一位法国化学家的实验。1860年，这位名叫亨利·德维尔的年轻科学家正在研究一种叫做氢油的东西（其实就是煤油的成分）。然而当他将燃烧棒浸入这种液体时却发生了出人意料的情况：火焰竟然从液滴中飘起！这使他在困惑之余想到这是某种新的气体的作用结果，于是他便开始对这种未知气体进行研究并终确定了它的元素性质——这是一种在当时以前闻所未闻到的新物质--氦
这个发现在当时的科学界引起了极大的震动和广泛的运用.因为其特殊的物理特性,常温下能携带大量的热而均匀散发的特点使其成为了理想的气体液化剂从而广泛应用在了大功率内燃机、飞机发动机以至各种气球的设计制造领域；此外由于它密度很小还可以充填高压空气船等，并且在宇宙航行和新光源的研究工作中也有重要的作用。
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