Z wyjątkiem, gdy wieje wiatr, prawdopodobnie nie zdajesz sobie sprawy, że powietrze ma masę i wywiera nacisk. Gdyby jednak nagle nie było ciśnienia, wasza krew zagotowałaby się, a powietrze w płucach rozszerzyłoby się, rozbijając ciało jak balon. Dlaczego jednak powietrze ma ciśnienie? To gaz, więc możesz pomyśleć, że rozszerzy się on w kosmos. Dlaczego jakikolwiek gaz ma ciśnienie? W skrócie, to dlatego, że cząsteczki w atmosfera mają energię, więc oddziałują na siebie i odbijają się od siebie, a także dlatego, że są związani grawitacją, aby pozostać blisko siebie. Przyjrzyj się bliżej:
Jak działa ciśnienie powietrza
Powietrze składa się z mieszanina gazów. Cząsteczki gazu mają masę (choć niewiele) i temperaturę. Możesz użyć idealne prawo gazu jako jeden ze sposobów wizualizacji presji:
PV = nRT
gdzie P to ciśnienie, V to objętość, n to liczba moli (w odniesieniu do masy), R to stała, a T to temperatura. Objętość nie jest nieskończona, ponieważ grawitacja Ziemi ma wystarczającą „siłę przyciągania” cząsteczek, aby utrzymać je blisko planety. Niektóre gazy uciekają, jak hel, ale cięższe gazy, takie jak azot, tlen, para wodna i dwutlenek węgla, są ściślej związane. Tak, niektóre z tych większych cząsteczek wciąż krwawią w kosmos, ale procesy naziemne pochłaniają gazy (jak
cykl węglowy) i generuj je (np. odparowywanie wody z oceanów).Ponieważ istnieje mierzalna temperatura, cząsteczki atmosfery mają energię. Wibrują i poruszają się, zderzając się z innymi cząsteczkami gazu. Zderzenia te są w większości elastyczne, co oznacza, że cząsteczki odbijają się bardziej niż się sklejają. „Odbicie” jest siłą. Kiedy jest nakładany na obszar, taki jak skóra lub powierzchnia Ziemi, staje się naciskiem.
Ile wynosi ciśnienie atmosferyczne?
Ciśnienie zależy od wysokości, temperatury i pogody (głównie ilości pary wodnej), więc nie jest stałe. Jednak średnie ciśnienie powietrza w zwykłych warunkach na poziomie morza wynosi 14,7 funta na cal kwadratowy, 29,92 cali rtęci lub 1,01 × 105 paskale. Ciśnienie atmosferyczne jest tylko o połowę mniejsze na wysokości 5 km (około 3,1 mil).
Dlaczego ciśnienie jest znacznie wyższe blisko powierzchni Ziemi? To dlatego, że tak naprawdę jest to miara masy całego powietrza dociskającego w tym momencie. Jeśli jesteś wysoko w atmosferze, nie ma zbyt wiele powietrza nad tobą, aby nacisnąć. Na powierzchni Ziemi cała atmosfera jest ułożona nad tobą. Mimo że cząsteczki gazu są bardzo lekkie i daleko od siebie, jest ich wiele!