Hvor kommer luft fra?

Livet på jorden svømmer på bunnen av et hav av luft. Besøkende fra andre steder i solsystemet ville ikke finne Jordens atmosfære innbydende. Selv jordens tidligste livsformer vil finne jordens nåværende luftmasse giftig. Likevel trives jordens innbyggere i denne unike nitrogen-oksygenblandingen som mennesker kaller luft.

Eksistensen av luft på jorden, som atmosfærene til andre planeter, begynte før planeten til og med dannet seg. Jordens nåværende atmosfære utviklet seg gjennom en sekvens av hendelser som startet med koalescerende solsystem.

Jordens første atmosfære, som støv og bergarter som danner den tidlige jorden, kom sammen når solsystemet dannet seg. Den første atmosfæren var et tynt lag av hydrogen og helium som blåste vekk fra kaoset med varme steiner som til slutt ville bli jorden. Denne midlertidige hydrogen- og heliumatmosfæren kom fra restene av den gassformede kulen som ble solen.

Den varme massen av stein som ble jorden tok lang tid å kjøle seg ned. Vulkaner boblet og frigjorde gasser fra jordens indre i millioner av år. De dominerende gassene som ble frigitt besto av karbondioksid, vanndamp, hydrogensulfid og ammoniakk. Over tid akkumulerte disse gassene for å danne jordens andre atmosfære. Etter ca

Jordens første gjenkjennelige fossiler, mikroskopiske bakterier, dateres omtrent 3,8 milliarder år tilbake i tid. For 2,7 milliarder år siden befolket cyanobakterier verdens hav. Cyanobakterier frigjort oksygen inn i atmosfæren gjennom prosessen med fotosyntese. Da oksygenet i atmosfæren økte, reduserte karbondioksidet, konsumert av de fotosyntetiske cyanobakteriene.

Samtidig forårsaket sollys at atmosfærisk ammoniakk brøt seg inn i nitrogen og hydrogen. Det meste av det lettere enn luft-hydrogenet fløt oppover og rømte til slutt ut i rommet. Nitrogen bygde seg imidlertid gradvis opp i atmosfæren.

For omtrent 2,4 milliarder år siden førte det økende nitrogenet og oksygenet i atmosfæren til et skifte fra den tidlig reduserende atmosfæren til den moderne oksiderende atmosfære. Den nåværende atmosfæren på 78 prosent nitrogen, 21 prosent oksygen, 0,9 prosent argon, 0,03 prosent karbondioksid og lite mengder av andre gasser forblir relativt stabile på grunn av fotosyntese av planter og bakterier balansert av dyr åndedrett.

Det meste av jordens vær og liv forekommer i troposfæren, det atmosfæriske laget nærmest jordoverflaten. Ved havnivå er kraften til lufttrykket lik 14,70 pund per kvadrattomme (psi). Denne kraften kommer fra massen av hele luftkolonnen over hver kvadrat tomme av en overflate. Så hvor kommer luft fra i en bil? Siden biler ikke er lufttette containere, skyver luftkraften over og rundt bilen luft inn i bilen.

Men hvor kommer luft fra i et fly? Fly er mer lufttette enn biler, men ikke helt lufttette. Luftkraften over og rundt flyet fyller flyet med luft. Dessverre cruise moderne fly på eller over 30.000 fot der luften er for tynn for mennesker å puste.

Å øke kabinens lufttrykk til et overlevende trykk krever å omdirigere noe av luften fra flyets motorer. Luft komprimert og oppvarmet av motorene beveger seg gjennom en serie kjølere, vifter og manifolder før den tilføres luften i flyets hytte. Trykkfølere åpner og lukker en utløpsventil for å opprettholde et lufttrykk i hytta mellom 5000 og 8000 fot over havet.

For å opprettholde større lufttrykk ved høyere høyder kreves det å øke den strukturelle styrken til flyets skall. Jo større forskjellen mellom det indre lufttrykket og det ytre lufttrykket er, desto sterkere kreves det ytre skallet. Mens havnivåtrykk er mulig, tilsvarer trykket 7000 fot over havet omtrent 11 psi, brukes ofte i flyhytter. Dette trykket er behagelig for folk flest mens det reduserer flymassen.

Så hvor kommer luft fra i kokende vann? Svaret, enkelt sagt, er oppløst luft. Mengden luft oppløst i vann avhenger av temperatur og trykk. Når temperaturen øker, reduseres mengden luft som kan oppløses i vann. Når vann når koketemperatur, 212 ° F (100 ° C), kommer den oppløste luften ut av løsningen. Siden luft er mindre tett enn vann, stiger luftboblene til overflaten.

Motsatt øker mengden luft som kan oppløses i vann når trykket øker. Vannets kokepunkt synker med høyde fordi lufttrykket synker. Å bruke et lokk øker trykket på vannoverflaten og øker koketemperaturen. Effekten av lavere trykk på koketemperaturen krever justering av oppskriften når du steker på høyere høyder.