De ce atmosfera exercită presiune pe Pământ?

Cu excepția momentului în care bate vântul, probabil nu știți că aerul are masă și exercită presiune. Cu toate acestea, dacă nu ar exista presiune brusc, sângele tău ar fierbe și aerul din plămâni s-ar extinde pentru a-ți deschide corpul ca un balon. Cu toate acestea, de ce aerul are presiune? Este un gaz, deci s-ar putea să credeți că s-ar extinde în spațiu. De ce orice gaz are presiune? Pe scurt, se datorează faptului că moleculele din atmosferă au energie, astfel încât acestea interacționează și se dau peste cap, și pentru că sunt legate de gravitație pentru a rămâne unul lângă celălalt. Priveste mai atent:

Cum funcționează presiunea aerului

Aerul constă dintr-un amestec de gaze. Moleculele gazului au masă (deși nu mult) și temperatură. Ați putea folosi legea ideală a gazelor ca pe o modalitate de a vizualiza presiunea:

PV = nRT

unde P este presiune, V este volum, n este numărul de aluniți (în legătură cu masa), R este o constantă și T este temperatura. Volumul nu este infinit, deoarece gravitația Pământului are suficiente „trageri” de molecule pentru a le ține aproape de planetă. Unele gaze scapă, precum heliul, dar gazele mai grele precum azotul, oxigenul, vaporii de apă și dioxidul de carbon sunt legate mai strâns. Da, unele dintre aceste molecule mai mari sângerează încă în spațiu, dar procesele terestre absorb ambele gaze (precum ciclul carbonului) și le generează (precum evaporarea apei din oceane).

Deoarece există o temperatură măsurabilă, moleculele atmosferei au energie. Acestea vibrează și se mișcă, înfundându-se în alte molecule de gaz. Aceste coliziuni sunt în mare parte elastice, ceea ce înseamnă că moleculele sărind mai mult decât se lipesc între ele. „Sărbătoarea” este o forță. Atunci când este aplicat pe o zonă, cum ar fi pielea ta sau suprafața Pământului, devine presiune.

Cât de mult este presiunea atmosferică?

Presiunea depinde de altitudine, temperatură și vreme (în mare parte cantitatea de vapori de apă), deci nu este o constantă. Cu toate acestea, presiunea medie a aerului în condiții obișnuite la nivelul mării este de 14,7 lbs pe inch, 29,92 inch mercur sau 1,01 × 10⁵ Pascali. Presiunea atmosferică este doar aproximativ jumătate față de altitudinea de 5 km (aproximativ 3,1 mile).

De ce presiunea este atât de mare mai aproape de suprafața Pământului? Se datorează faptului că este într-adevăr o măsură a greutății tuturor aerului care apasă în acel moment. Dacă vă aflați în atmosferă, nu este prea mult aer deasupra voastră pentru a apăsa în jos. La suprafața Pământului, întreaga atmosferă este stivuită deasupra ta. Chiar dacă moleculele de gaz sunt foarte ușoare și departe, sunt multe!