A densidade do ar varia. Onde é menor, o ar é rarefeito. Vamos descobrir o que significa ar rarefeito e por quais características ele é caracterizado.
Carcaça de gás da Terra
Ar é um componente intangível, mas extremamente importante do nosso planeta. Participa do processo de troca de energia, apoiando todas as funções vitais dos organismos. Promove a transmissão de sons, evita a hipotermia da Terra e a protege da radiação solar excessiva.
Ar é a camada externa do planeta, chamada atmosfera. É composto por muitos gases: neônio, argônio, hidrogênio, metano, hélio, criptônio, etc. A principal parcela é oxigênio e nitrogênio, que compõem de 98% a 99% do ar.
A proporção de gases e sua quantidade podem variar. Assim, por causa dos escapamentos dos carros e das emissões das fábricas, o ar urbano está mais saturado de dióxido de carbono. Nas florestas, em áreas onde não há indústrias, a quantidade de oxigênio aumenta. Mas na área de pastagem, a proporção de metano que as vacas emitem durante a digestão está crescendo.
Densidade do ar
A densidade do envelope de gás é influenciada por muitos fatores, em diferentes partes do mundo e em diferentesdifere em altura. Ar com baixa densidade é ar rarefeito (da palavra "raro"). Quanto mais raro, mais distantes suas moléculas estão umas das outras.
Densidade mostra a quantidade de ar em um metro cúbico de volume. O padrão para este valor é de 1,293 quilogramas por metro cúbico em condições normais e ar seco.
Na ciência física, costuma-se distinguir entre densidade específica e de massa. Específico determina quanto ar pesa em um metro cúbico. Depende da latitude geográfica e da inércia da rotação do planeta. A massa é determinada com base na pressão barométrica, temperatura absoluta e constante de gás específica.
Os principais padrões de ocorrência e princípios do ar rarefeito são descritos pela lei de Gay-Lussac e Boyle-Mariotte. Segundo eles, quanto maior a temperatura e menor a pressão, mais rarefeito é o ar. Ao mesmo tempo, sua umidade também é importante: com seu aumento, a densidade diminui.
Ar rarefeito e altitude
A força de atração da Terra, como um ímã, atrai para si todos os corpos disponíveis. Portanto, caminhamos, e não pairamos caoticamente no espaço. Portanto, mais moléculas de matéria são coletadas no fundo, o que significa que sua densidade e pressão também são maiores na superfície da Terra. Quanto mais longe, menores são esses indicadores.
Você notou que ao subir grandes alturas, como nas montanhas, fica mais difícil respirar? Tudo por causa do ar rarefeito. Com a altitude, o conteúdo total de oxigênio em um litrohá menos ar. Não satura o sangue adequadamente e temos dificuldade para respirar.
A altura do Monte Everest é de 8488 metros. No seu cume, a densidade do ar é um terço da densidade padrão ao nível do mar. Uma pessoa pode notar mudanças já a uma altitude de 1500 a 2500 metros. Além disso, a mudança na densidade e pressão é sentida de forma mais aguda e já representa um risco potencial para a saúde.
O ar mais rarefeito é característico da exosfera - a camada externa da atmosfera. Começa a uma altura de 500-1000 quilômetros acima da superfície da Terra. Ele passa suavemente para o espaço aberto, onde o espaço está próximo ao estado de vácuo. A pressão e a densidade do gás no espaço são muito baixas.
Helicóptero e ar rarefeito
Depende muito da densidade do ar. Por exemplo, define um "teto" para elevação acima da superfície da Terra. Para uma pessoa, são dez mil metros. Mas para subir tão alto é preciso uma longa preparação.
Aircraft também tem seus limites. Para helicópteros, são cerca de 6 mil metros. Muito menos do que aviões. Tudo é explicado pelas características de design e princípios de funcionamento deste "pássaro".
Helicóptero ganha sustentação com hélices. Eles giram, dividindo o ar em duas correntes: acima deles e abaixo deles. Na parte superior, o ar se move na direção dos parafusos, na parte inferior - contra. Assim, a densidade sob a asa do aparelho torna-se maior do que acima dela. O helicóptero parece estar inclinado no ar sobe decola.
O ar rarefeito não permite que você crie a pressão desejada. Sob tais condições, será necessário aumentar muito a potência do motor e a velocidade das hélices, que os próprios materiais não suportarão. Como regra, os helicópteros voam em ar mais denso em altitudes de 3 a 4 mil metros. Apenas uma vez o piloto Jean Boulet elevou seu carro a 12,5 mil metros, porém, o motor pegou fogo.
