Gustoća zraka varira. Gdje je manji, zrak je razrijeđen. Doznajmo što znači razrijeđeni zrak i koje ga karakteristike karakteriziraju.
Zemljina plinska školjka
Zrak je nematerijalna, ali iznimno važna komponenta našeg planeta. Sudjeluje u procesu razmjene energije, podržavajući sve vitalne funkcije organizama. Pospješuje prijenos zvukova, sprječava Zemlju od hipotermije i štiti je od prekomjernog sunčevog zračenja.
Zrak je vanjska ljuska planeta, nazvana atmosfera. Sastoji se od mnogih plinova: neona, argona, vodika, metana, helija, kriptona itd. Glavni udio su kisik i dušik koji čine od 98% do 99% zraka.
Omjer plinova i njihove količine mogu varirati. Dakle, zbog ispušnih plinova automobila i emisija tvornica, urbani zrak je zasićeniji ugljičnim dioksidom. U šumama, na područjima gdje nema industrije, povećava se količina kisika. Ali u području pašnjaka raste udio metana koji krave ispuštaju tijekom probave.
Gustoća zraka
Na gustoću plinskog omotača utječu mnogi čimbenici, u različitim dijelovima svijeta iu različitimrazlikuje se po visini. Zrak male gustoće je razrijeđeni zrak (od riječi "rijetko"). Što je rjeđi, to su njegove molekule udaljenije jedna od druge.
Gustoća pokazuje koliko zraka ima u jednom kubnom metru volumena. Standard za ovu vrijednost je 1,293 kilograma po kubnom metru u normalnim uvjetima i suhom zraku.
U fizikalnoj znanosti uobičajeno je razlikovati specifičnu i masenu gustoću. Specific određuje koliko zraka teži u jednom kubičnom metru. Ovisi o geografskoj širini i inerciji od rotacije planeta. Masa se određuje na temelju barometarskog tlaka, apsolutne temperature i specifične plinske konstante.
Glavni obrasci pojave i principi razrijeđenog zraka opisani su zakonom Gay-Lussaca i Boyle-Mariottea. Prema njima, što je viša temperatura i manji tlak, to je zrak rjeđi. Istodobno je važna i njegova vlažnost: s njezinim povećanjem gustoća se smanjuje.
Razrijeđeni zrak i nadmorska visina
Sila privlačenja Zemlje, poput magneta, privlači k sebi sva tijela koja su joj dostupna. Stoga hodamo, a ne kaotično lebdimo u prostoru. Stoga se na dnu skuplja više molekula tvari, što znači da su i njezina gustoća i tlak veći na površini zemlje. Što je dalje od njega, to su ti pokazatelji manji.
Jeste li primijetili da vam postaje teže disati dok se penjete na velike visine, poput planina? Sve zbog razrijeđenog zraka. S nadmorskom visinom, ukupni sadržaj kisika u jednoj litriima manje zraka. Ne zasićuje pravilno krv i imamo poteškoća s disanjem.
Visina Mount Everesta je 8488 metara. Na vrhu je gustoća zraka jedna trećina standardne gustoće na razini mora. Osoba može primijetiti promjene već na visini od 1500 do 2500 metara. Nadalje, promjena gustoće i pritiska osjeća se oštrije i već predstavlja potencijalni zdravstveni rizik.
Najprorijeđeniji zrak karakterističan je za egzosferu - vanjski sloj atmosfere. Počinje s visine od 500-1000 kilometara iznad površine zemlje. Ona glatko prelazi u otvoreni prostor, gdje je prostor blizu stanja vakuuma. Tlak i gustoća plina u svemiru su vrlo niski.
Helikopter i razrijeđeni zrak
Puno ovisi o gustoći zraka. Na primjer, definira "strop" za podizanje iznad površine zemlje. Za osobu je to deset tisuća metara. Ali da bi se popeli ovako visoko, potrebna je duga priprema.
Zrakoplovi također imaju svoja ograničenja. Za helikoptere je to oko 6 tisuća metara. Mnogo manje od aviona. Sve je objašnjeno dizajnerskim značajkama i principima rada ove "ptice".
Helikopter raste uz pomoć propelera. Vrte se, dijeleći zrak na dva toka: iznad njih i ispod njih. U gornjem dijelu, zrak se kreće u smjeru vijaka, u donjem dijelu - protiv. Dakle, gustoća ispod krila aparata postaje veća nego iznad njega. Čini se da se helikopter oslanja na zrak ispodi poleti.
Razrijeđeni zrak ne dopušta vam stvaranje željenog tlaka. U takvim uvjetima bit će potrebno uvelike povećati snagu motora i brzinu propelera, što sami materijali neće izdržati. Helikopteri u pravilu lete u gušćem zraku na visinama od 3-4 tisuće metara. Samo jednom je pilot Jean Boulet podigao svoj automobil na 12,5 tisuća metara, međutim, motor se zapalio.
