Одакле долази ваздух?

Живот на Земљи плива на дну океана ваздуха. Посетиоци из било ког другог дела Сунчевог система не би сматрали привлачном Земљину атмосферу. Чак и најранији облици живота на Земљи сматрали би тренутну Земљину ваздушну масу токсичном. Ипак, становници Земље успевају у овој јединственој мешавини азота и кисеоника коју људи називају ваздухом.

Постојање ваздуха на Земљи, попут атмосфере других планета, започело је пре него што се планета уопште формирала. Тренутна Земљина атмосфера развијала се низом догађаја који су започели са спајање сунчевог система.

Прва атмосфера на Земљи, попут прашине и стена које су формирале рану Земљу, окупиле су се када се Сунчев систем формирао. Та прва атмосфера била је у танком слоју водоник и хелијум која је одувала из хаоса врелих стена које ће на крају постати Земља. Ова привремена атмосфера водоника и хелијума произашла је из остатака гасовите лопте која је постала сунце.

Врелој маси стена која је постала Земља требало је дуго да се хлади. Вулкани су мехурићи испуштали гасове из унутрашњости Земље милионима година. Доминантни ослобођени гасови састојали су се од угљен-диоксида, водене паре, водоник-сулфида и амонијака. Временом су се ови гасови акумулирали и формирали другу Земљину атмосферу. После отприлике

Први препознатљиви фосили на земљи, микроскопске бактерије, датирају отприлике 3,8 милијарди година. Пре 2,7 милијарди година, цијанобактерије су насељавале светске океане. Цијанобактерије ослобођени кисеоник у атмосферу кроз процес фотосинтезе. Како се кисеоник у атмосфери повећавао, угљен-диоксид се смањивао, трошећи га фотосинтетске цијанобактерије.

Истовремено, сунчева светлост проузроковала је распадање атмосферског амонијака у азот и водоник. Већина водоника лакшег од ваздуха плутала је према горе и на крају побегла у свемир. Азот се, међутим, постепено накупљао у атмосфери.

Пре око 2,4 милијарде година, повећање азота и кисеоника у атмосфери довело је до преласка са рано редукујуће атмосфере на модерну оксидациона атмосфера. Тренутна атмосфера садржи 78 процената азота, 21 проценат кисеоника, 0,9 процената аргона, 0,03 процента угљен-диоксида и мало Количине осталих гасова остају релативно стабилне због фотосинтезе биљака и бактерија уравнотежених од стране животиња дисање.

Већина Земљиног времена и живота јавља се у тропосфери, атмосферском слоју најближем површини Земље. На нивоу мора сила ваздушног притиска је једнака 14,70 фунти по квадратном инчу (пси). Ова сила долази из масе читавог ваздушног стуба изнад сваког квадратног инча површине. Па откуд ваздух у аутомобилу? Пошто аутомобили нису херметички затворени контејнери, сила ваздуха изнад и око њега гура ваздух у аутомобил.

Али откуд ваздух у авиону? Авиони су херметичније од аутомобила, али нису у потпуности херметички затворени. Сила ваздуха изнад и око авиона испуњава авион ваздухом. На несрећу, модерни авиони крстаре на висини од 30.000 стопа и изнад њих ваздух је исувише танак да људи дишу.

Повећање ваздушног притиска у кабини на преживели притисак захтева преусмеравање дела ваздуха из мотора авиона. Ваздух компримован и загрејан од мотора креће се кроз низ хладњака, вентилатора и разводника пре додавања у ваздух у кабини авиона. Сензори притиска отварају и затварају одводни вентил да би одржали ваздушни притисак у кабини између 5.000 и 8.000 стопа надморске висине.

Одржавање већег ваздушног притиска на већим котама захтева повећање структурне чврстоће љуске авиона. Што је већа разлика између унутрашњег и спољашњег ваздушног притиска, то је јача спољна оплата потребна. Иако је притисак на нивоу мора могућ, притисак еквивалентан око 7000 стопа надморске висине, око 11 пси, често се користи у авионским кабинама. Овај притисак је угодан за већину људи док истовремено смањује масу авиона.

Па откуд ваздух у кипућој води? Одговор, једноставно речено, јесте растворени ваздух. Количина ваздуха раствореног у води зависи од температуре и притиска. Са порастом температуре смањује се количина ваздуха који се може растворити у води. Када вода достигне температуру кључања, 100 ° Ц, растворени ваздух излази из раствора. Пошто је ваздух мање густ од воде, ваздушни мехурићи се подижу на површину.

Супротно томе, количина ваздуха која се може растворити у води повећава се повећањем притиска. Тачка кључања воде опада са надморском висином, јер се ваздушни притисак смањује. Коришћење поклопца повећава притисак на површину воде, повећавајући температуру кључања. Ефекат нижег притиска на температуру кључања захтева прилагођавање рецепата приликом кувања на већим надморским висинама.