Kāpēc atmosfēra rada spiedienu uz Zemes?

Izņemot gadījumus, kad pūš vējš, jūs droši vien nezināt, ka gaisā ir masa un izdara spiedienu. Tomēr, ja pēkšņi nebūtu spiediena, jūsu asinis vārītos un plaušās esošais gaiss izplestos, lai jūsu ķermenis uzpūstos kā balons. Tomēr kāpēc gaisā ir spiediens? Tā ir gāze, tāpēc jūs varētu domāt, ka tā izplatīsies kosmosā. Kāpēc kādai gāzei ir spiediens? Īsumā, tas notiek tāpēc, ka molekulās atrodas atmosfēra viņiem ir enerģija, tāpēc viņi mijiedarbojas un atlec viens no otra, un tāpēc, ka viņus saista smagums, viņi paliek viens otram blakus. Apskatiet tuvāk:

Gaiss sastāv no gāzu maisījums. Gāzes molekulām ir masa (kaut arī ne daudz) un temperatūra. Jūs varētu izmantot ideāls gāzes likums kā viens no veidiem, kā vizualizēt spiedienu:

PV = nRT

kur P ir spiediens, V ir tilpums, n ir molu skaits (attiecībā pret masu), R ir konstante un T ir temperatūra. Tilpums nav bezgalīgs, jo Zemes gravitācijai ir pietiekami daudz "pievilkšanās" molekulām, lai tās noturētu tuvu planētai. Dažas gāzes izplūst, piemēram, hēlijs, bet smagākas gāzes, piemēram, slāpeklis, skābeklis, ūdens tvaiki un oglekļa dioksīds, ir sasaistītas ciešāk. Jā, dažas no šīm lielākajām molekulām joprojām izdalās kosmosā, bet gan zemes procesi absorbē gāzes (piemēram,

Tā kā ir mērama temperatūra, atmosfēras molekulās ir enerģija. Viņi vibrē un pārvietojas apkārt, nokļūstot citās gāzes molekulās. Šīs sadursmes lielākoties ir elastīgas, kas nozīmē, ka molekulas attālinās vairāk, nekā salipšas kopā. "Atlekšana" ir spēks. Kad tas tiek uzklāts uz tādas vietas kā jūsu āda vai Zemes virsma, tas kļūst par spiedienu.

Spiediens ir atkarīgs no augstuma, temperatūras un laika apstākļiem (galvenokārt ūdens tvaiku daudzuma), tāpēc tas nav konstants. Tomēr vidējais gaisa spiediens parastos apstākļos jūras līmenī ir 14,7 lbs uz kvadrātcollu, 29,92 collas dzīvsudraba vai 1,01 × 10⁵ paskāli. Atmosfēras spiediens ir tikai aptuveni uz pusi mazāks 5 km augstumā (apmēram 3,1 jūdzes).

Kāpēc spiediens ir tik daudz lielāks tuvu Zemes virsmai? Tas ir tāpēc, ka tas tiešām ir visa gaisa svara mērs, kas tajā brīdī spied uz leju. Ja jūs atrodaties atmosfērā augstu, virs jums nav daudz gaisa, lai nospiestu. Zemes virspusē visa atmosfēra ir sakrauta virs jums. Pat ja gāzes molekulas ir ļoti vieglas un tālu viena no otras, to ir daudz!