La densità dell'aria varia. Dove è più piccolo, l'aria è rarefatta. Scopriamo cosa significa aria rarefatta e da quali caratteristiche è caratterizzata.
Guscio di gas terrestre
L'aria è una componente immateriale, ma estremamente importante del nostro pianeta. Partecipa al processo di scambio energetico, supportando tutte le funzioni vitali degli organismi. Favorisce la trasmissione dei suoni, previene l'ipotermia della Terra e la protegge dall'eccessiva radiazione solare.
L'aria è il guscio esterno del pianeta, chiamato atmosfera. È costituito da molti gas: neon, argon, idrogeno, metano, elio, krypton, ecc. La quota principale è ossigeno e azoto, che costituiscono dal 98% al 99% dell'aria.
Il rapporto tra i gas e la loro quantità può variare. Quindi, a causa degli scarichi delle auto e delle emissioni delle fabbriche, l'aria urbana è più satura di anidride carbonica. Nelle foreste, nelle zone dove non ci sono industrie, la quantità di ossigeno aumenta. Ma nei pascoli, la proporzione di metano che le mucche emettono durante la digestione sta crescendo.
Densità dell'aria
La densità dell'involucro del gas è influenzata da molti fattori, in diverse parti del mondo e indifferisce in altezza. L'aria a bassa densità è aria rarefatta (dalla parola "rara"). Più è raro, più le sue molecole sono lontane l'una dall' altra.
Densità mostra quanta aria c'è in un metro cubo di volume. Lo standard per questo valore è 1.293 chilogrammi per metro cubo in condizioni normali e aria secca.
Nelle scienze fisiche, è consuetudine distinguere tra densità specifica e massa. Specific determina quanta aria pesa in un metro cubo. Dipende dalla latitudine geografica e dall'inerzia della rotazione del pianeta. La massa è determinata in base alla pressione barometrica, alla temperatura assoluta e alla costante specifica del gas.
I principali modelli di occorrenza e principi dell'aria rarefatta sono descritti dalla legge di Gay-Lussac e Boyle-Mariotte. Secondo loro, maggiore è la temperatura e minore è la pressione, più rara è l'aria. Allo stesso tempo, è importante anche la sua umidità: con il suo aumento, la densità diminuisce.
Aria e altitudine rarefatte
La forza di attrazione della Terra, come una calamita, attira a sé tutti i corpi a sua disposizione. Pertanto, camminiamo e non ci libriamo caoticamente nello spazio. Pertanto, più molecole di materia vengono raccolte sul fondo, il che significa che la sua densità e pressione sono anche più elevate sulla superficie terrestre. Più lontano da esso, meno questi indicatori sono.
Hai notato che quando sali a grandi altezze, come in montagna, diventa più difficile respirare? Tutto a causa dell'aria rarefatta. Con l' altitudine, il contenuto totale di ossigeno in un litroc'è meno aria. Non satura correttamente il sangue e abbiamo difficoltà a respirare.
L' altezza del Monte Everest è di 8488 metri. Al suo vertice, la densità dell'aria è un terzo della densità standard al livello del mare. Una persona può notare cambiamenti già a un' altitudine compresa tra 1500 e 2500 metri. Inoltre, il cambiamento di densità e pressione si fa sentire in modo più acuto e rappresenta già un potenziale rischio per la salute.
L'aria più rarefatta è caratteristica dell'esosfera, lo strato esterno dell'atmosfera. Parte da un' altezza di 500-1000 chilometri sopra la superficie terrestre. Passa senza intoppi nello spazio aperto, dove lo spazio è vicino allo stato di vuoto. La pressione e la densità del gas nello spazio sono molto basse.
Elicottero e aria rarefatta
Molto dipende dalla densità dell'aria. Ad esempio, definisce un "soffitto" per il sollevamento sopra la superficie terrestre. Per una persona, sono diecimila metri. Ma per salire così in alto è necessaria una lunga preparazione.
Anche gli aerei hanno i loro limiti. Per gli elicotteri, è di circa 6mila metri. Molto meno degli aeroplani. Tutto è spiegato dalle caratteristiche del design e dai principi di funzionamento di questo "uccello".
L'elicottero guadagna sollevamento con le eliche. Girano, dividendo l'aria in due flussi: sopra di loro e sotto di loro. Nella parte superiore, l'aria si muove nella direzione delle viti, nella parte inferiore - contro. Pertanto, la densità sotto l'ala dell'apparato diventa maggiore che sopra di essa. L'elicottero sembra essere appoggiato in aria sottoe decolla.
L'aria rarefatta non consente di creare la pressione desiderata. In tali condizioni, sarà necessario aumentare notevolmente la potenza del motore e la velocità delle eliche, a cui i materiali stessi non resisteranno. Di norma, gli elicotteri volano in aria più densa ad altitudini di 3-4 mila metri. Solo una volta il pilota Jean Boulet ha alzato la sua auto a 12,5 mila metri, però il motore ha preso fuoco.
