Jakie czynniki wpływają na gęstość powietrza?

Gęstość to pomiar masy materiału w danej objętości przestrzeni. W przypadku solidnego gęstość pozostaje stała, nawet gdy zmienia się jego środowisko. Gęstość złota jest taka sama na poziomie morza, pod oceanem i na szczycie Mount Everest. W przypadku gazu takiego jak powietrze na gęstość wpływają zmiany ciśnienia, temperatury i wilgotności. Zmiany gęstości powietrza mogą modyfikować, jak łatwo porusza się obiekt, a nawet powodować problemy zdrowotne.

powietrze jest mieszaniną azotu, tlenu i innych gazów śladowych. Cząsteczki tych gazów zwykle poruszają się szybko, podskakując od siebie. Gdy środowisko jest stałe bez zmian temperatury, ciśnienia lub wilgotności, masa powietrza w danej objętości przestrzeni pozostanie stabilna. Wartość gęstości powietrza, ogólnie podawana w kilogramach na metr sześcienny, jest obliczana, a nie bezpośrednio mierzona.

Wzrasta lub zmniejsza ciśnienie powietrza może wpłynąć na gęstość powietrza. Dwa główne powody zmian ciśnienia powietrza toSystemy wysokości i pogody. Spośród nich wysokość jest najbardziej znacząca.

W przeważającej części powietrze staje się gęstsze wraz ze wzrostem ciśnienia powietrza. Dodatkowe ciśnienie zmusza cząsteczki powietrza bliżej siebie, co powoduje większą masę w danej objętości. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie powietrza maleje: mniejsze ciśnienie pchając cząsteczki powietrza razem. Ten spadek gęstości powietrza oznacza, że ​​wspinacz górski na dużych wysokościach dostaje mniej tlenu, gdy bierze oddech. Płuca zawierają tę samą objętość, ale niższa gęstość powietrza oznacza, że ​​w przestrzeni jest mniej tlenu.

Temperatura jest drugim głównym czynnikiem, który może mieć wpływ na gęstość powietrza. Gdy temperatura wzrasta, cząsteczki powietrza poruszają się szybciej i odbijają się dalej; Dlatego wyższe temperatury powodują niższą gęstość powietrza. Gdy powietrze jest gęstsze, tworzy przeciąganie obiektów przemieszczających się po nim. Na przykład aPiłka golfowa uderzona w upalny dzień na polu golfowym na szczycie góry pójdzie dalej niż jeden hit w zimny dzień na poziomie morza. Wysoka temperatura i niższe ciśnienie powietrza znajdujące się na dużych wysokościach łączą się, aby obniżyć gęstość powietrza.

Chociaż stosunkowo niewielki efekt, wilgotność lub ilość wilgoci w atmosferze może również zmienić gęstość powietrza. Co zaskakujące, im więcej wilgoci w powietrzu powoduje niższą gęstość powietrza. Ponieważ liczba cząsteczek jest stała, gdy liczba cząsteczek wody zwiększa liczbę cząsteczek azotu i tlenu. Masa cząsteczkowa wody jest znacznie niższa niż w przypadku suchego powietrza, którego ciężar jest zdominowany przez azot i tlen. Dlatego przy wysokiej wilgotności gęstość powietrza zmniejsza się z powodu zmniejszonej masy w danej objętości.