Odkiaľ pochádza vzduch?

Život na Zemi pláva na dne oceánu oceánu. Návštevníci odkiaľkoľvek v slnečnej sústave by nenašli príťažlivú atmosféru Zeme. Dokonca aj pre najskoršie formy života Zeme by bola súčasná vzdušná hmotnosť Zeme toxická. Obyvateľom Zeme sa však darí v tejto jedinečnej zmesi dusíka a kyslíka, ktorú ľudia nazývajú vzduch.

Existencia vzduchu na Zemi, podobne ako atmosféry iných planét, začala ešte predtým, ako sa planéta vôbec sformovala. Súčasná atmosféra Zeme sa vyvinula prostredníctvom sledu udalostí, ktoré začali s spájajúca slnečná sústava.

Prvá atmosféra Zeme, podobne ako prach a skaly tvoriace ranú Zem, sa spojili pri formovaní slnečnej sústavy. Prvá atmosféra bola tenká vrstva vodík a hélium ktoré odfúklo z chaosu horúcich hornín, ktoré by sa nakoniec stali Zemou. Táto dočasná atmosféra vodíka a hélia pochádzala zo zvyškov plynnej gule, ktorá sa stala slnkom.

Horúca masa skaly, ktorá sa stala Zemou, sa ochladila dlho. Sopky bublali a uvoľňovali plyny z vnútra Zeme milióny rokov. Uvoľňované dominantné plyny pozostávali z oxidu uhličitého, vodnej pary, sírovodíka a amoniaku. Tieto plyny sa časom hromadili a vytvorili druhú zemskú atmosféru. Po asi

Prvé rozpoznateľné fosílie Zeme, mikroskopické baktérie, pochádzajú približne z 3,8 miliárd rokov. Pred 2,7 miliardami rokov osídlili sinice svetové oceány. Sinice uvoľnený kyslík do atmosféry procesom fotosyntézy. Keď sa kyslík v atmosfére zvyšoval, znižoval sa oxid uhličitý, ktorý spotrebovávali fotosyntetické sinice.

Slnečné žiarenie zároveň spôsobilo, že atmosférický amoniak sa rozpadol na dusík a vodík. Väčšina vodíka ľahšieho ako vzduch plávala nahor a nakoniec unikla do vesmíru. Dusík sa však v atmosfére postupne hromadil.

Približne pred 2,4 miliardami rokov viedol rastúci dusík a kyslík v atmosfére k prechodu od ranej redukčnej atmosféry k modernej oxidačná atmosféra. Súčasná atmosféra je 78 percent dusíka, 21 percent kyslíka, 0,9 percenta argónu, 0,03 percenta oxidu uhličitého a malých množstvá ďalších plynov zostávajú relatívne stabilné v dôsledku fotosyntézy rastlín a baktérií vyvážených zvieraťom dýchanie.

Väčšina zemského počasia a života sa vyskytuje v troposfére, atmosférickej vrstve najbližšej k povrchu Zeme. Na úrovni mora sa sila tlaku vzduchu rovná 14,70 libier na štvorcový palec (psi). Táto sila pochádza z hmotnosti celého stĺpca vzduchu nad každým štvorcovým palcom povrchu. Odkiaľ teda pochádza vzduch v aute? Pretože autá nie sú vzduchotesné kontajnery, sila vzduchu nad a okolo automobilu tlačí vzduch do automobilu.

Odkiaľ však prichádza vzduch v lietadle? Lietadlá sú vzduchotesnejšie ako autá, ale nie úplne vzduchotesné. Sila vzduchu nad a okolo lietadla napĺňa lietadlo vzduchom. Bohužiaľ, moderné lietadlá premávajú na 30 000 stôp alebo viac, kde vzduch je príliš riedky aby ľudia dýchali.

Zvýšenie tlaku vzduchu v kabíne na prežiteľný tlak vyžaduje presmerovanie časti vzduchu z motorov lietadla. Vzduch stlačený a ohrievaný motormi prechádza cez rad chladičov, ventilátorov a rozdeľovacích potrubí a potom sa pridá do vzduchu v kabíne lietadla. Senzory tlaku otvárajú a zatvárajú odtokový ventil na udržanie tlaku vzduchu v kabíne medzi 5 000 a 8 000 stopami nad morom.

Udržiavanie vyššieho tlaku vzduchu vo vyšších nadmorských výškach si vyžaduje zvýšenie konštrukčnej pevnosti plášťa letúna. Čím väčší je rozdiel medzi tlakom vnútorného a vonkajšieho vzduchu, tým silnejší je vonkajší plášť. Zatiaľ čo je možný tlak na morskú hladinu, tlak zodpovedá asi 7 000 stopám nad morom 11 psi, sa často používa v kabínach lietadiel. Tento tlak je pohodlný pre väčšinu ľudí a zároveň znižuje hmotnosť lietadla.

Odkiaľ teda pochádza vzduch vo vriacej vode? Odpoveď, zjednodušene povedané, je rozpustený vzduch. Množstvo vzduchu rozpusteného vo vode závisí od teploty a tlaku. So zvyšovaním teploty klesá množstvo vzduchu, ktoré je možné rozpustiť vo vode. Keď voda dosiahne teplotu varu 100 ° C, rozpustený vzduch vyjde z roztoku. Pretože vzduch je menej hustý ako voda, bublinky vzduchu stúpajú na povrch.

Naopak, množstvo vzduchu, ktoré je možné rozpustiť vo vode, sa zvyšuje so zvyšujúcim sa tlakom. Teplota varu vody klesá s nadmorskou výškou, pretože klesá tlak vzduchu. Pomocou viečka sa zvyšuje tlak na povrch vody a zvyšuje sa teplota varu. Účinok nižšieho tlaku na teploty varu si vyžaduje úpravy receptu pri varení vo vyšších nadmorských výškach.