Hvilke faktorer påvirker lufttettheten?

Tetthet er målingen av massen til et materiale i et gitt romvolum. For et fast stoff forblir tettheten konstant selv når omgivelsene endres. Tettheten av en gullstang er den samme ved havnivå, under havet og på toppen av Mount Everest. For en gass som luft påvirkes tettheten av endringer i trykk, temperatur og fuktighet. Endringer i lufttetthet kan endre hvor lett et objekt beveger seg og til og med kan forårsake helseproblemer.

Luft er en blanding av nitrogen, oksygen og andre sporingsgasser. Molekylene i disse gassene beveger seg vanligvis raskt og spretter av hverandre. Når miljøet er konstant uten endringer i temperatur, trykk eller fuktighet, vil luftmassen i et gitt romvolum forbli stabil. Verdien av lufttetthet, vanligvis gitt i kilogram per kubikk, beregnes i stedet for direkte målt.

Økninger eller reduksjoner i lufttrykk kan påvirke lufttettheten. De to hovedårsakene til endringer i lufttrykk er høydesystemer og værsystemer. Av disse er høyden den mest betydningsfulle.

For det meste blir luft tettere etter hvert som lufttrykket øker. Det ekstra trykket tvinger luftmolekylene nærmere hverandre, noe som resulterer i mer masse i det gitte volumet. Når høyden øker, reduseres lufttrykket: det er mindre trykk som presser luftmolekylene sammen. Denne reduksjonen i lufttetthet gjør at en fjellklatrer i store høyder får mindre oksygen når han tar pusten. Lungene inneholder det samme volumet, men den lavere lufttettheten betyr at det er mindre oksygen i rommet.

Temperatur er den andre viktigste faktoren som kan ha en innvirkning på tettheten av luft. Når temperaturen øker, beveger luftmolekyler seg raskere og spretter lenger fra hverandre; Derfor fører høyere temperaturer til lavere lufttetthet. Når luften er tettere, skaper den dra på objekter som beveger seg gjennom den. For eksempel vil en golfball som treffes på en varm dag på en golfbane på toppen av et fjell, gå lenger enn en hit på en kald dag på havnivå. Den høye temperaturen og det lavere lufttrykket som finnes i store høyder, kombineres for å senke lufttettheten.

Selv om en relativt liten effekt, kan fuktigheten eller mengden fuktighet i atmosfæren også endre tettheten av luft. Overraskende, jo mer fuktighet det er i luften resulterer i lavere lufttetthet. Siden antallet molekyler er konstant, må antall nitrogen og oksygenmolekyler redusere når antall vannmolekyler øker. Molekylvekten til vann er mye lavere enn for tørr luft hvis vekt er dominert av nitrogen og oksygen. Ved høy luftfuktighet reduseres derfor lufttettheten på grunn av den reduserte massen i et gitt volum.