Kodėl atmosferoje yra žemas slėgis?

Išskyrus atvejus, kai pučia vėjas, jūs tikriausiai nežinote, kad ore yra masė ir daro spaudimą. Vis dėlto, jei staiga nebūtų slėgio, jūsų kraujas užvirtų, o oras jūsų plaučiuose išsiplės, kad jūsų kūnas atrodytų kaip balionas. Tačiau kodėl oras turi slėgį? Tai dujos, todėl galite pamanyti, kad jis išsiplės į kosmosą. Kodėl bet kurios dujos turi slėgį? Trumpai tariant, taip yra todėl, kad esančios molekulės atmosfera turi energijos, todėl jie sąveikauja ir atsimuša vienas nuo kito, ir todėl, kad, norėdami likti šalia vienas kito, juos riboja sunkumas. Pažiūrėk atidžiau:

Oras susideda iš dujų mišinys. Dujų molekulių masė (nors ir ne daug) ir temperatūra. Galite naudoti idealus dujų įstatymas kaip vieną iš būdų vizualizuoti spaudimą:

PV = nRT

kur P yra slėgis, V yra tūris, n yra molių skaičius (susijęs su mase), R yra konstanta, o T yra temperatūra. Tūris nėra begalinis, nes Žemės gravitacija turi pakankamai „traukti“ molekules, kad galėtų jas laikyti arti planetos. Kai kurios dujos, kaip helis, pasišalina, tačiau sunkesnės dujos, tokios kaip azotas, deguonis, vandens garai ir anglies dioksidas, yra surištos sandariau. Taip, kai kurios iš šių didesnių molekulių vis tiek išsiskiria į kosmosą, tačiau ir antžeminiai procesai absorbuoja dujas (pvz.,

Kadangi yra išmatuojama temperatūra, atmosferos molekulės turi energiją. Jie vibruoja ir juda aplink, mušdamiesi į kitas dujų molekules. Šie susidūrimai dažniausiai būna elastingi - tai reiškia, kad molekulės atsitraukia daugiau, nei sulipusios. „Bounce“ yra jėga. Kai jis tepamas ant jūsų odos ar žemės paviršiaus esančio ploto, jis tampa slėgiu.

Slėgis priklauso nuo aukščio, temperatūros ir oro (daugiausia vandens garų kiekio), todėl tai nėra pastovus dydis. Tačiau vidutinis oro slėgis įprastomis sąlygomis jūros lygyje yra 14,7 svaro kvadratiniame colyje, 29,92 colio gyvsidabrio arba 1,01 × 10⁵ paskalų. Atmosferos slėgis yra tik maždaug perpus didesnis nei 5 km aukštyje (apie 3,1 mylios).

Kodėl slėgis yra daug didesnis arti Žemės paviršiaus? Taip yra todėl, kad tai iš tikrųjų yra oro srauto, kuris tuo metu spaudžia žemyn, svorio matas. Jei esate atmosferoje, virš jūsų nėra daug oro, kad galėtumėte paspausti. Žemės paviršiuje visa atmosfera yra sukrauta virš jūsų. Nors dujų molekulės yra labai lengvos ir nutolusios viena nuo kitos, jų yra daug!