Hava Nereden Gelir?

Dünyadaki yaşam bir hava okyanusunun dibinde yüzer. Güneş sisteminin başka yerlerinden gelen ziyaretçiler, Dünya'nın atmosferini davetkar bulmayacaktır. Dünyanın en eski yaşam formları bile, Dünya'nın mevcut hava kütlesini zehirli bulacaktır. Yine de Dünya'nın sakinleri, insanların hava dediği bu eşsiz nitrojen-oksijen karışımında gelişirler.

Diğer gezegenlerin atmosferleri gibi Dünya'da havanın varlığı, gezegen oluşmadan önce başladı. Dünya'nın mevcut atmosferi, dünya ile başlayan bir dizi olayla gelişti. birleşen güneş sistemi.

Dünyanın ilk atmosferi, erken Dünya'yı oluşturan toz ve kayalar gibi, güneş sistemi oluşurken bir araya geldi. O ilk atmosfer ince bir tabakaydı. hidrojen ve helyum sonunda Dünya olacak olan sıcak kayaların kaosundan uzaklaştı. Bu geçici hidrojen ve helyum atmosferi, güneşe dönüşen gazlı topun kalıntılarından geldi.

Dünya haline gelen sıcak kaya kütlesinin soğuması uzun zaman aldı. Volkanlar, milyonlarca yıl boyunca Dünya'nın iç kısmından gaz çıkardı ve serbest bıraktı. Salınan baskın gazlar karbondioksit, su buharı, hidrojen sülfür ve amonyaktan oluşuyordu. Zamanla bu gazlar birikerek Dünya'nın ikinci atmosferini oluşturdu. yaklaşık sonra

Dünyanın ilk tanınabilir fosilleri, mikroskobik bakteriler, yaklaşık 3,8 milyar yıl öncesine dayanmaktadır. 2,7 milyar yıl önce, siyanobakteriler dünya okyanuslarını doldurdu. siyanobakteriler salınan oksijen fotosentez yoluyla atmosfere karışır. Atmosferdeki oksijen arttıkça, fotosentetik siyanobakteriler tarafından tüketilen karbondioksit azaldı.

Aynı zamanda, güneş ışığı atmosferik amonyağın nitrojen ve hidrojene dönüşmesine neden oldu. Havadan hafif hidrojenin çoğu yukarı doğru süzüldü ve sonunda uzaya kaçtı. Bununla birlikte, azot yavaş yavaş atmosferde birikmiştir.

Yaklaşık 2,4 milyar yıl önce, atmosferdeki artan nitrojen ve oksijen, erken indirgeyici atmosferden modern atmosfere geçişe yol açtı. oksitleyici atmosfer. Mevcut atmosfer yüzde 78 azot, yüzde 21 oksijen, yüzde 0,9 argon, yüzde 0,03 karbondioksit ve küçük Diğer gazların miktarları, hayvanlar tarafından dengelenen bitkilerin ve bakterilerin fotosentezi nedeniyle nispeten sabit kalır. solunum.

Dünya'nın hava durumu ve yaşamının çoğu, Dünya yüzeyine en yakın atmosferik katman olan troposferde meydana gelir. Deniz seviyesinde, hava basıncının kuvveti eşittir İnç kare başına 14.70 pound (psi). Bu kuvvet, bir yüzeyin her inç karesinin üzerindeki tüm hava sütununun kütlesinden gelir. Peki bir arabada hava nereden gelir? Arabalar hava geçirmez kaplar olmadığından, arabanın üstündeki ve etrafındaki havanın kuvveti havayı arabanın içine doğru iter.

Ama hava bir uçakta nereden geliyor? Uçaklar arabalardan daha hava geçirmezdir, ancak tamamen hava geçirmez değildir. Uçağın üstündeki ve etrafındaki havanın kuvveti, uçağı havayla doldurur. Ne yazık ki, modern uçaklar 30.000 fit veya üzerinde seyrediyor. hava çok ince insanların nefes alması için.

Kabin hava basıncını hayatta kalabilecek bir basınca yükseltmek, uçağın motorlarından gelen havanın bir kısmının yeniden yönlendirilmesini gerektirir. Motorlar tarafından sıkıştırılan ve ısıtılan hava, uçağın kabinindeki havaya eklenmeden önce bir dizi soğutucu, fan ve manifolddan geçer. Basınç sensörleri, deniz seviyesinden 5.000 ila 8.000 fit arasında bir kabin hava basıncını korumak için bir çıkış valfini açar ve kapatır.

Daha yüksek irtifalarda daha yüksek hava basıncının muhafaza edilmesi, uçağın kabuğunun yapısal mukavemetinin arttırılmasını gerektirir. İç hava basıncı ile dış hava basıncı arasındaki fark ne kadar büyük olursa, gereken dış kabuk o kadar güçlü olur. Deniz seviyesinden basınç mümkün olsa da, deniz seviyesinden 7.000 fit yüksekliğe eşdeğer basınç, yaklaşık 11 psi, genellikle uçak kabinlerinde kullanılır. Bu basınç, uçağın kütlesini azaltırken çoğu insan için rahattır.

Peki, kaynar suda hava nereden geliyor? Cevap, basitçe söylemek gerekirse, çözünmüş hava. Suda çözünen hava miktarı sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Sıcaklık arttıkça suda çözünebilen hava miktarı azalır. Su kaynama sıcaklığına, 212°F'ye (100°C) ulaştığında, çözünmüş hava çözeltiden çıkar. Hava sudan daha az yoğun olduğu için hava kabarcıkları yüzeye çıkar.

Tersine, basınç arttıkça suda çözülebilen hava miktarı artar. Hava basıncı düştüğü için suyun kaynama noktası yükseklikle azalır. Bir kapak kullanmak, suyun yüzeyindeki basıncı artırarak kaynama sıcaklığını arttırır. Düşük basıncın kaynama sıcaklıkları üzerindeki etkisi, daha yüksek rakımlarda pişirme yaparken tarif ayarlamalarını gerektirir.