Hvor kommer luft fra?

Livet på jorden svømmer i bunden af ​​et hav af luft. Besøgende fra andre steder i solsystemet ville ikke finde Jordens atmosfære indbydende. Selv Jordens tidligste livsformer ville finde Jordens nuværende luftmasse giftig. Alligevel trives jordens indbyggere i denne unikke nitrogen-ilt-blanding, som mennesker kalder luft.

Eksistensen af ​​luft på Jorden, ligesom atmosfærerne på andre planeter, begyndte, før planeten overhovedet blev dannet. Jordens nuværende atmosfære udviklede sig gennem en række begivenheder, der startede med koalescerende solsystem.

Jordens første atmosfæreligesom støv og klipper, der dannede den tidlige jord, kom sammen, da solsystemet dannedes. Den første atmosfære var et tyndt lag af hydrogen og helium der blæste væk fra kaoset med varme klipper, der til sidst ville blive Jorden. Denne midlertidige brint- og heliumatmosfære kom fra resterne af den luftformige kugle, der blev solen.

Den varme stenmasse, der blev jorden, tog lang tid at køle af. Vulkaner boblede og frigav gasser fra jordens indre i millioner af år. De dominerende frigivne gasser bestod af kuldioxid, vanddamp, hydrogensulfid og ammoniak. Over tid akkumuleres disse gasser for at danne Jordens anden atmosfære. Efter ca.

Jordens første genkendelige fossiler, mikroskopiske bakterier, går cirka 3,8 milliarder år tilbage. For 2,7 milliarder år siden befolket cyanobakterier verdens have. Cyanobakterier frigivet ilt ind i atmosfæren gennem fotosyntese. Da iltet i atmosfæren steg, faldt kuldioxiden og forbruges af de fotosyntetiske cyanobakterier.

Samtidig fik sollys ammoniak til at bryde ind i nitrogen og brint. Det meste af brint, der er lettere end luft, svømmede opad og til sidst slap ud i rummet. Kvælstof byggede sig imidlertid gradvist op i atmosfæren.

For omkring 2,4 milliarder år siden førte den stigende kvælstof og ilt i atmosfæren til et skift fra den tidligt reducerende atmosfære til den moderne oxiderende atmosfære. Den nuværende atmosfære med 78 procent kvælstof, 21 procent ilt, 0,9 procent argon, 0,03 procent kuldioxid og lille mængder af andre gasser forbliver relativt stabile på grund af fotosyntese af planter og bakterier, der er afbalanceret af dyr respiration.

Det meste af jordens vejr og liv forekommer i troposfæren, det atmosfæriske lag tættest på jordens overflade. Ved havoverfladen er lufttrykets styrke lig 14,70 pund per kvadrattomme (psi). Denne kraft kommer fra massen af ​​hele søjlen af ​​luft over hver kvadratcentimeter af en overflade. Så hvor kommer luft fra i en bil? Da biler ikke er lufttætte containere, skubber luftens kraft over og omkring bilen luft ind i bilen.

Men hvor kommer luft fra i et fly? Fly er mere lufttætte end biler, men ikke helt lufttætte. Luftens kraft over og omkring flyet fylder flyet med luft. Desværre sejler moderne fly på eller over 30.000 fod, hvor luften er for tynd for mennesker at trække vejret.

Forøgelse af kabine lufttryk til et overlevende tryk kræver omdirigering af noget af luften fra flyets motorer. Luft komprimeret og opvarmet af motorerne bevæger sig gennem en række kølere, ventilatorer og manifolder, før den føjes til luften i flyets kabine. Tryksensorer åbner og lukker en udstrømningsventil for at opretholde et kabine lufttryk mellem 5.000 og 8.000 fod over havets overflade.

Opretholdelse af større lufttryk ved højere højder kræver en forøgelse af den strukturelle styrke af flyets skal. Jo større forskellen mellem det indvendige lufttryk og det udvendige lufttryk, jo stærkere kræves den ydre skal. Mens tryk på havets overflade er muligt, svarer trykket til 7.000 fod over havets overflade, ca. 11 psi, bruges ofte i flyhytter. Dette tryk er behageligt for de fleste mennesker, mens det reducerer flyets masse.

Så hvor kommer luft fra i kogende vand? Svaret er ganske enkelt opløst luft. Mængden af ​​luft opløst i vand afhænger af temperatur og tryk. Når temperaturen stiger, falder mængden af ​​luft, der kan opløses i vand. Når vand når kogetemperatur, 212 ° F (100 ° C), kommer den opløste luft ud af opløsningen. Da luft er mindre tæt end vand, stiger luftboblerne til overfladen.

Omvendt øges mængden af ​​luft, der kan opløses i vand, når trykket stiger. Vandets kogepunkt falder med højden, fordi lufttrykket falder. Brug af et låg øger trykket på vandoverfladen og øger kogetemperaturen. Virkningen af ​​lavere tryk på kogetemperaturen kræver justering af opskriften, når man laver mad i højere højder.