Mistä ilma tulee?

Elämä maapallolla ui ilman valtameren pohjassa. Vierailijat muualta aurinkokunnasta eivät pitäneet maapallon ilmakehää kutsuvana. Jopa maapallon aikaisimmat elämänmuodot pitävät maapallon nykyistä ilmamassaa myrkyllisenä. Maapallon asukkaat menestyvät kuitenkin tässä ainutlaatuisessa typpi-happiseoksessa, jota ihmiset kutsuvat ilmaksi.

Ilman olemassaolo maapallolla, kuten muiden planeettojen ilmakehät, alkoi ennen kuin planeetta edes muodostui. Maan nykyinen ilmakehä kehittyi tapahtumasarjan kautta, joka alkoi yhdistyvä aurinkokunta.

Maan ensimmäinen ilmakehä, kuten varhaisen Maan muodostavat pölyt ja kivet, yhdistyivät aurinkokunnan muodostuessa. Tuo ensimmäinen ilmakehä oli ohut kerros vety ja helium joka puhalsi pois kuumien kivien kaaoksesta, josta lopulta tulee maapallo. Tämä väliaikainen vety- ja heliumilmakehä tuli aurinkoisen kaasumaisen pallon jäännöksistä.

Kuumana kivimassana, josta tuli maapallo, kului kauan. Tulivuoret kuplivat ja vapauttivat kaasuja maapallon sisäosista miljoonien vuosien ajan. Vallitsevat vapautuneet kaasut koostuivat hiilidioksidista, vesihöyrystä, rikkivetystä ja ammoniakista. Ajan myötä nämä kaasut kerääntyivät muodostamaan maapallon toisen ilmakehän. Noin

Maan ensimmäiset tunnistettavat fossiilit, mikroskooppiset bakteerit, ovat peräisin noin 3,8 miljardista vuodesta. Syanobakteerit asuttivat maailman valtameret 2,7 miljardia vuotta sitten. Syanobakteerit vapauttaa happea ilmakehään fotosynteesin kautta. Kun happi ilmakehässä lisääntyi, fotosynteettisten syanobakteerien kuluttama hiilidioksidi väheni.

Samanaikaisesti auringonvalo aiheutti ilmakehän ammoniakin hajoamisen typeksi ja vedyksi. Suurin osa ilmaa kevyemmästä vedystä kellui ylöspäin ja lopulta pakeni avaruuteen. Typpi kuitenkin kerääntyi vähitellen ilmakehään.

Noin 2,4 miljardia vuotta sitten kasvava typpi ja happi ilmakehässä johti siirtymiseen varhaisesta pelkistävästä ilmakehästä nykyaikaiseen hapettava ilmakehä. Nykyinen ilmakehä on 78 prosenttia typpeä, 21 prosenttia happea, 0,9 prosenttia argonia, 0,03 prosenttia hiilidioksidia ja pieni muiden kaasujen määrät pysyvät suhteellisen vakaina eläinten tasapainotettujen kasvien ja bakteerien fotosynteesin vuoksi hengitys.

Suurin osa maapallon säästä ja elämästä tapahtuu troposfäärissä, ilmakehän kerroksessa, joka on lähinnä maapintaa. Merenpinnalla ilmanpaineen voima on yhtä suuri 14,70 kiloa neliötuumaa kohti (psi). Tämä voima tulee koko ilmakolonnin massasta pinnan jokaisen neliötuuman yläpuolella. Joten mistä ilmaa tulee autossa? Koska autot eivät ole ilmatiiviitä astioita, auton yläpuolella ja ympäröivän ilman voima työntää ilmaa autoon.

Mutta mistä ilma tulee lentokoneessa? Lentokoneet ovat ilmatiivisempiä kuin autot, mutta eivät täysin ilmatiiviitä. Tason yläpuolella ja sitä ympäröivän ilman voima täyttää tason ilmalla. Valitettavasti nykyaikaiset lentokoneet risteilevät 30000 jalan tai yli, missä ilma on liian ohut jotta ihmiset voivat hengittää.

Hytin ilmanpaineen nostaminen eloonjäävään paineeseen edellyttää osan ilman ohjaamista koneen moottoreista. Moottoreiden puristama ja lämmittämä ilma kulkee sarjan jäähdyttimien, puhaltimien ja jakotukkien läpi ennen kuin se lisätään ilmaan koneen ohjaamossa. Paineanturit avaavat ja sulkevat ulosvirtausventtiilin pitääkseen matkustamon ilmanpaineen 5 000–8 000 jalkaa merenpinnan yläpuolella.

Suuremman ilmanpaineen pitäminen korkeammissa korkeuksissa edellyttää lentokoneen kuoren rakenteellisen lujuuden lisäämistä. Mitä suurempi ero sisäilman ja ulkoisen ilmanpaineen välillä on, sitä vahvempi ulkokuori tarvitaan. Vaikka merenpinnan paine on mahdollinen, paine vastaa noin 7000 jalkaa merenpinnan yläpuolella, noin 11 psi, käytetään usein lentokoneiden hytteissä. Tämä paine on mukava useimmille ihmisille ja vähentää samalla koneen massaa.

Joten mistä ilma tulee kiehuvassa vedessä? Vastaus on yksinkertaisesti sanottuna liuennut ilma. Veteen liuenneen ilman määrä riippuu lämpötilasta ja paineesta. Lämpötilan noustessa veteen liukenevan ilman määrä vähenee. Kun vesi saavuttaa kiehumislämpötilan, 100 ° C, liuennut ilma tulee ulos liuoksesta. Koska ilma on vähemmän tiheää kuin vesi, ilmakuplat nousevat pintaan.

Vastaavasti veteen liukenevan ilman määrä kasvaa paineen kasvaessa. Veden kiehumispiste laskee korkeuden kasvaessa, koska ilmanpaine laskee. Kannen käyttö lisää painetta veden pinnalle ja nostaa kiehumislämpötilaa. Matalamman paineen vaikutus kiehumislämpötilaan edellyttää reseptin säätöä, kun kypsennetään korkeammalla.