Dari Mana Udara Berasal?

Kehidupan di Bumi berenang di dasar lautan udara. Pengunjung dari tempat lain di tata surya tidak akan menemukan atmosfer bumi yang mengundang. Bahkan bentuk kehidupan paling awal di Bumi akan menganggap massa udara Bumi saat ini beracun. Namun penduduk bumi berkembang dalam campuran nitrogen-oksigen unik yang disebut manusia sebagai udara.

Keberadaan udara di Bumi, seperti atmosfer planet lain, dimulai bahkan sebelum planet itu terbentuk. Atmosfer bumi saat ini berkembang melalui serangkaian peristiwa yang dimulai dengan menyatukan tata surya.

Atmosfer pertama bumi, seperti debu dan batu yang membentuk awal Bumi, bersatu saat tata surya terbentuk. Atmosfer pertama itu adalah lapisan tipis hidrogen dan helium yang berhembus dari kekacauan batuan panas yang pada akhirnya akan menjadi Bumi. Atmosfer hidrogen dan helium sementara ini berasal dari sisa-sisa bola gas yang menjadi matahari.

Massa batuan panas yang menjadi Bumi membutuhkan waktu lama untuk mendingin. Gunung berapi menggelegak dan melepaskan gas dari interior bumi selama jutaan tahun. Gas dominan yang dilepaskan terdiri dari karbon dioksida, uap air, hidrogen sulfida dan amonia. Seiring waktu, gas-gas ini terakumulasi untuk membentuk atmosfer kedua Bumi. Setelah sekitar

Fosil pertama yang dapat dikenali di bumi, bakteri mikroskopis, berumur sekitar 3,8 miliar tahun. Pada 2,7 miliar tahun yang lalu, cyanobacteria menghuni lautan dunia. Cyanobacteria oksigen yang dilepaskan ke atmosfer melalui proses fotosintesis. Ketika oksigen di atmosfer meningkat, karbon dioksida menurun, dikonsumsi oleh cyanobacteria fotosintesis.

Pada saat yang sama, sinar matahari menyebabkan amonia atmosfer pecah menjadi nitrogen dan hidrogen. Sebagian besar hidrogen yang lebih ringan dari udara melayang ke atas dan akhirnya lolos ke luar angkasa. Nitrogen, bagaimanapun, secara bertahap dibangun di atmosfer.

Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, peningkatan nitrogen dan oksigen di atmosfer menyebabkan pergeseran dari atmosfer reduksi awal ke atmosfer modern atmosfer pengoksidasi. Atmosfer saat ini terdiri dari 78 persen nitrogen, 21 persen oksigen, 0,9 persen argon, 0,03 persen karbon dioksida dan jumlah gas lain tetap relatif stabil karena fotosintesis tumbuhan dan bakteri seimbang dengan hewan pernafasan.

Sebagian besar cuaca dan kehidupan bumi terjadi di troposfer, lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan bumi. Di permukaan laut, gaya tekanan udara sama dengan 14,70 pon per inci persegi (psi). Gaya ini berasal dari massa seluruh kolom udara di atas setiap inci persegi permukaan. Jadi dari mana datangnya udara di dalam mobil? Karena mobil bukan wadah kedap udara, kekuatan udara di atas dan di sekitar mobil mendorong udara ke dalam mobil.

Tapi dari mana datangnya udara di dalam pesawat? Pesawat terbang lebih kedap udara daripada mobil, tetapi tidak sepenuhnya kedap udara. Kekuatan udara di atas dan di sekitar pesawat mengisi pesawat dengan udara. Sayangnya, pesawat modern berlayar di atau di atas 30.000 kaki di mana udara terlalu tipis bagi manusia untuk bernafas.

Meningkatkan tekanan udara kabin ke tekanan yang dapat bertahan membutuhkan pengalihan sebagian udara dari mesin pesawat. Udara yang dikompresi dan dipanaskan oleh mesin bergerak melalui serangkaian pendingin, kipas, dan manifold sebelum ditambahkan ke udara di kabin pesawat. Sensor tekanan membuka dan menutup katup aliran keluar untuk mempertahankan tekanan udara kabin antara 5.000 dan 8.000 kaki di atas permukaan laut.

Mempertahankan tekanan udara yang lebih besar pada ketinggian yang lebih tinggi membutuhkan peningkatan kekuatan struktural cangkang pesawat. Semakin besar perbedaan antara tekanan udara interior dan tekanan udara eksterior, semakin kuat kulit luar yang dibutuhkan. Sementara tekanan permukaan laut dimungkinkan, tekanannya setara dengan 7.000 kaki di atas permukaan laut, sekitar 11 psi, sering digunakan di kabin pesawat. Tekanan ini nyaman bagi kebanyakan orang sekaligus mengurangi massa pesawat.

Jadi dari mana datangnya udara dalam air mendidih? Jawabannya, secara sederhana, adalah udara terlarut. Jumlah udara yang terlarut dalam air tergantung pada suhu dan tekanan. Dengan meningkatnya suhu, jumlah udara yang dapat larut dalam air berkurang. Ketika air mencapai suhu didih, 212°F (100 °C), udara terlarut keluar dari larutan. Karena udara kurang padat daripada air, gelembung udara naik ke permukaan.

Sebaliknya, jumlah udara yang dapat larut dalam air meningkat dengan meningkatnya tekanan. Titik didih air menurun dengan ketinggian karena tekanan udara menurun. Menggunakan tutup meningkatkan tekanan pada permukaan air, meningkatkan suhu didih. Pengaruh tekanan yang lebih rendah pada suhu didih memerlukan penyesuaian resep saat memasak di ketinggian yang lebih tinggi.