Co to jest ciśnienie powietrza?

Ciśnienie powietrza zasadniczo odnosi się do objętości powietrza w danym środowisku, przy czym większe objętości powodują wyższe ciśnienia. Na przykład na powierzchni ziemi jest znany jako „ciśnienie atmosferyczne” i odnosi się do ciężaru atmosfery ziemskiej dociskającej wszystko. Zmiany ciśnienia mogą wpływać na temperaturę, pogodę i powodować problemy fizjologiczne u ludzi i zwierząt. Ta presja może nawet wpłynąć na wydajność koszykówki lub podobnie napompowanego obiektu.

Ciśnienie atmosferyczne

Na ziemi średnie ciśnienie powietrza na poziomie morza wynosi 1,03 kilograma na centymetr kwadratowy (kg / cm ² ) lub 14,7 funta na cal kwadratowy (psi); jest to zwykle mierzone w barach, w których ciśnienie atmosferyczne wynosi około 1 bar. Oznacza to, że setki funtów nacisku wywierają nacisk na wszystkich ze wszystkich stron, przez cały czas. Ludzie i inne zwierzęta są w stanie przetrwać ten nacisk, ponieważ ich ciała ewoluowały na powierzchni, gdzie jest to naturalne. Jeśli ciśnienie wzrośnie lub spadnie, może to powodować dyskomfort, a nawet śmierć.

Zmiany ciśnienia i pogody

Ciśnienie atmosferyczne zmienia się nieznacznie na powierzchni ziemi, a zmiany ciśnienia są odpowiedzialne za różne typy pogody. Systemy niskiego ciśnienia są związane z burzami, tornadami i huraganami. Czasami ciśnienie powietrza na poziomie morza może spaść nawet do 870 milibarów, co stanowi około 85% średniego ciśnienia powietrza. Dzieje się tak tylko podczas najcięższych burz. Zmiany ciśnienia na powierzchni ziemi powodują wiatr: gdy powietrze o wysokim ciśnieniu przesuwa się w kierunku obszarów o niskim ciśnieniu, tworząc podmuchy.

Różne ciśnienia na różnych wysokościach

Na szczycie Mt. Everest, najwyższa góra na ziemi, ciśnienie powietrza wynosi około jednej trzeciej tego, co jest na poziomie morza. Ludzie na dużych wysokościach często odczuwają dyskomfort, na przykład trzaskanie ucha, z powodu różnic w ich ciśnieniu wewnętrznym i zewnętrznym. Na 16 kilometrów (km) lub prawie 10 milach nad powierzchnią, nieco wyżej niż wysokość przelotowa typowego odrzutowca, ciśnienie wynosi zaledwie 1/10 tego, co jest na poziomie morza. Ponieważ niskie ciśnienie powietrza może być bardzo nieprzyjemne dla ludzi, ze względu na niską zawartość tlenu, we wszystkich obszarach samolotów, w których znajdują się pasażerowie, występuje sztuczne ciśnienie. W przypadku pęknięcia w kadłubie samolotu, niezabezpieczone przedmioty mogą zostać „zassane” z jednostki, gdy powietrze pod wysokim ciśnieniem wypływa na zewnątrz do środowiska o niskim ciśnieniu.

Wyższe wysokości i przestrzeń kosmiczna

Na wysokości 31 km lub około 19 mil nad powierzchnią ziemi w stratosferze ciśnienie powietrza wynosi tylko 1/100 wartości na poziomie morza. Od tego poziomu atmosfera szybko zmienia się w nicość. Ponad 100 km lub nieco ponad 62 mil nad powierzchnią, międzynarodowa definicja przestrzeni kosmicznej, ciśnienie zbliża się do zera i prawie staje się próżnią. Ludzie nie mogą istnieć bez ochrony w tak niskim ciśnieniu.

Inne zastosowania ciśnienia

Ciśnienie powietrza jest stosowane w wielu zastosowaniach komercyjnych i produktach konsumenckich. Powietrze pod ciśnieniem może być wykorzystywane w maszynach hydraulicznych, które wykorzystują rozszerzanie się powietrza do przemieszczania różnych części. Kanistry aerozolowe wykorzystują powietrze pod ciśnieniem, aby rozpylać różne chemikalia, ponieważ wysokie ciśnienie naturalnie spada do niższego ciśnienia atmosferycznego, gdy jest używane. Koszykówki i podobne przedmioty, takie jak opony, są napompowane, tak że odbijają się lub wspierają inne przedmioty. Niedopompowanie może sprawić, że będą osłabione lub mniej skuteczne, natomiast nadciśnienie może spowodować ich pęknięcie lub łatwiejsze pęknięcie podczas użytkowania.

Ustawienia wysokiego ciśnienia

Pod poziomem morza na ziemi ciśnienie staje się coraz większe. Na przykład pod oceanem wysokie ciśnienie w wodzie może zmiażdżyć osobę lub obiekt, który jest zaprojektowany tak, aby wytrzymać ciśnienie atmosferyczne planety. Potrzebne są specjalne kombinezony i pojazdy, aby wytrzymać tak wysokie ciśnienia.