צפיפות האוויר משתנה. איפה שהוא קטן יותר, האוויר נדיר. בואו לגלות מה פירוש אוויר מופחת ובאילו תכונות הוא מאופיין.
מעטפת הגז של כדור הארץ
אוויר הוא מרכיב בלתי מוחשי, אך חשוב ביותר בכוכב הלכת שלנו. הוא משתתף בתהליך של חילופי אנרגיה, תומך בכל הפונקציות החיוניות של אורגניזמים. הוא מקדם העברת צלילים, מונע מכדור הארץ היפותרמיה ומגן עליו מקרינת שמש מוגזמת.
האוויר הוא המעטפת החיצונית של כוכב הלכת, הנקראת האטמוספירה. הוא מורכב מגזים רבים: ניאון, ארגון, מימן, מתאן, הליום, קריפטון וכו'. החלק העיקרי הוא חמצן וחנקן, המהווים בין 98% ל-99% מהאוויר.
יחס הגזים וכמותם עשויים להשתנות. אז בגלל פליטות של מכוניות ופליטות של מפעלים, האוויר העירוני רווי יותר בפחמן דו חמצני. ביערות, באזורים שאין בהם תעשיות, כמות החמצן עולה. אבל באזור המרעה, שיעור המתאן שפרות פולטות במהלך העיכול הולך וגדל.
צפיפות אוויר
צפיפות מעטפת הגז מושפעת מגורמים רבים, במקומות שונים בעולם ובמקומות שוניםזה שונה בגובה. אוויר עם צפיפות נמוכה הוא אוויר נדיר (מהמילה "נדיר"). ככל שהוא נדיר יותר, המולקולות שלו רחוקות יותר אחת מהשנייה.
צפיפות מראה כמה אוויר יש במטר מעוקב אחד של נפח. התקן לערך זה הוא 1.293 קילוגרם למטר מעוקב בתנאים רגילים ובאוויר יבש.
במדעי הפיזיקה נהוג להבחין בין צפיפות ספציפית למסה. ספציפי קובע כמה אוויר שוקל במטר מעוקב אחד. זה תלוי בקו הרוחב הגיאוגרפי ובאינרציה מסיבוב כוכב הלכת. המסה נקבעת על סמך לחץ ברומטרי, טמפרטורה מוחלטת וקבוע גז ספציפי.
דפוסי ההתרחשות העיקריים והעקרונות של אוויר מופחת מתוארים בחוק של גיי-לוסאק ובויל-מריוט. לדבריהם, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר והלחץ נמוך יותר, כך האוויר נדיר יותר. יחד עם זאת, גם הלחות שלו חשובה: עם העלייה שלה, הצפיפות יורדת.
אוויר וגובה מצונחים
כוח המשיכה של כדור הארץ, כמו מגנט, מושך אליו את כל הגופים הזמינים לו. לכן, אנחנו הולכים, ולא מרחפים בצורה כאוטית בחלל. לכן, יותר מולקולות של חומר נאספות בתחתית, מה שאומר שגם הצפיפות והלחץ שלו גבוהים יותר על פני כדור הארץ. ככל שהאינדיקטורים האלה רחוקים ממנו, כך המדדים האלה פחותים.
שמתם לב שכאשר אתם מטפסים לגובה רב, כמו למשל בהרים, קשה יותר לנשום? הכל בגלל האוויר הנדיר. עם גובה, תכולת החמצן הכוללת בליטר אחדיש פחות אוויר. זה לא מרווה את הדם כמו שצריך ואנחנו מתקשים לנשום.
גובהו של הר האוורסט הוא 8488 מטר. בפסגתו, צפיפות האוויר היא שליש מהצפיפות הסטנדרטית בגובה פני הים. אדם יכול להבחין בשינויים כבר בגובה של 1500 עד 2500 מטר. יתר על כן, השינוי בצפיפות ובלחץ מורגש בצורה חריפה יותר וכבר מהווה סיכון בריאותי פוטנציאלי.
האוויר הנדיר ביותר מאפיין את האקסוספירה - השכבה החיצונית של האטמוספירה. הוא מתחיל מגובה של 500-1000 קילומטרים מעל פני כדור הארץ. הוא עובר בצורה חלקה לחלל פתוח, שבו החלל קרוב למצב הריק. הלחץ והצפיפות של הגז בחלל נמוכים מאוד.
מסוק ואוויר נדיר
הרבה תלוי בצפיפות האוויר. לדוגמה, הוא מגדיר "תקרה" להרמה מעל פני כדור הארץ. לאדם זה עשרת אלפים מטרים. אבל כדי לטפס גבוה זה, יש צורך בהכנה ארוכה.
למטוסים יש גם מגבלות. עבור מסוקים, זה בערך 6,000 מטרים. הרבה פחות ממטוסים. הכל מוסבר על ידי תכונות העיצוב ועקרונות הפעולה של "ציפור" זו.
הליקופטר עולה עם מדחפים. הם מסתובבים, מחלקים את האוויר לשני זרמים: מעליהם ומתחתיהם. בחלק העליון, האוויר נע לכיוון הברגים, בחלק התחתון - נגד. לפיכך, הצפיפות מתחת לכנף של המנגנון נעשית גדולה יותר מאשר מעליו. נראה שהמסוק נשען על האוויר מתחתוממריא.
אוויר נדיר לא מאפשר ליצור את הלחץ הרצוי. בתנאים כאלה, יהיה צורך להגדיל מאוד את כוח המנוע ואת מהירות המדחפים, שהחומרים עצמם לא יעמדו בהם. ככלל, מסוקים טסים באוויר צפוף יותר בגבהים של 3-4 אלף מטרים. רק פעם אחת העלה הטייס ז'אן בוולט את מכוניתו ל-12,5 אלף מטרים, אולם המנוע עלה באש.
