Õhutihedus on erinev. Seal, kus see on väiksem, on õhk haruldane. Uurime välja, mida tähendab haruldane õhk ja millised omadused seda iseloomustavad.
Maa gaasikarp
Õhk on meie planeedi immateriaalne, kuid äärmiselt oluline komponent. Ta osaleb energiavahetuse protsessis, toetades organismide kõiki elutähtsaid funktsioone. See soodustab helide edasikandumist, hoiab ära Maa alajahtumise ja kaitseb seda liigse päikesekiirguse eest.
Õhk on planeedi väliskest, mida nimetatakse atmosfääriks. See koosneb paljudest gaasidest: neoon, argoon, vesinik, metaan, heelium, krüptoon jne. Põhiosa moodustavad hapnik ja lämmastik, mis moodustavad 98–99% õhust.
Gaaside ja nende koguse suhe võib varieeruda. Seega on autode heitgaaside ja tehaste heitgaaside tõttu linnaõhk rohkem süsihappegaasiga küllastunud. Metsades, piirkondades, kus pole tööstust, suureneb hapniku hulk. Kuid karjamaal kasvab metaani osakaal, mida lehmad seedimise käigus eraldavad.
Õhutihedus
Gaasi ümbrise tihedust mõjutavad paljud tegurid maailma eri osades ja erinevatessee erineb kõrguselt. Madala tihedusega õhk on haruldane õhk (sõnast "haruldane"). Mida haruldasem see on, seda kaugemal on selle molekulid üksteisest.
Tihedus näitab, kui palju õhku on ühes kuupmeetris. Selle väärtuse standard on tavatingimustes ja kuiva õhuga 1,293 kilogrammi kuupmeetri kohta.
Füüsikateaduses on tavaks teha vahet eri- ja massitihedusel. Konkreetne määrab, kui palju õhku kaalub ühes kuupmeetris. See sõltub geograafilisest laiuskraadist ja planeedi pöörlemise inertsist. Mass määratakse baromeetrilise rõhu, absoluutse temperatuuri ja gaasi erikonstandi põhjal.
Haruldase õhu peamisi esinemismustreid ja põhimõtteid kirjeldab Gay-Lussaci ja Boyle-Mariotte seadus. Mida kõrgem on temperatuur ja madalam rõhk, seda haruldasem on nende sõnul õhk. Samal ajal on oluline ka selle niiskus: selle suurenemisega tihedus väheneb.
Harrenenud õhk ja kõrgus
Maa külgetõmbejõud tõmbab nagu magnet enda poole kõik tema käsutuses olevad kehad. Seetõttu kõnnime, mitte hõljume kaootiliselt kosmoses. Seetõttu koguneb põhja rohkem aine molekule, mis tähendab, et ka selle tihedus ja rõhk on maapinnal kõrgemad. Mida kaugemal on need näitajad.
Kas olete märganud, et kui ronite kõrgele, näiteks mägedesse, muutub hingamine raskemaks? Kõik tänu haruldasele õhule. Kõrgusel, hapniku kogusisaldus ühes liitrisõhku on vähem. See ei küllasta verd korralikult ja meil on raske hingata.
Mount Everesti kõrgus on 8488 meetrit. Selle tipul on õhutihedus üks kolmandik merepinna standardtihedusest. Inimene võib muutusi märgata juba 1500 kuni 2500 meetri kõrgusel. Lisaks on tiheduse ja rõhu muutust tunda teravam alt ja see kujutab juba potentsiaalset terviseriski.
Kõige haruldasem õhk on iseloomulik eksosfäärile – atmosfääri väliskihile. See algab 500-1000 kilomeetri kõrguselt maapinnast. See läheb sujuv alt avatud ruumi, kus ruum on vaakumi oleku lähedal. Gaasi rõhk ja tihedus kosmoses on väga madal.
Helikopter ja haruldane õhk
Palju sõltub õhutihedusest. Näiteks määratleb see "lagi" maapinnast kõrgemale tõstmiseks. Inimese jaoks on see kümme tuhat meetrit. Kuid nii kõrgele tõusmiseks on vaja pikka ettevalmistust.
Ka lennukitel on oma piirid. Helikopterite puhul on see umbes 6 tuhat meetrit. Palju vähem kui lennukid. Kõik on seletatav selle "linnu" disainifunktsioonide ja tööpõhimõtetega.
Helikopter tõstab propellerite abil tõusu. Nad pöörlevad, jagades õhu kaheks vooluks: nende kohal ja all. Ülemises osas liigub õhk kruvide suunas, alumises osas - vastu. Seega muutub tihedus aparaadi tiiva all suuremaks kui selle kohal. Tundub, et kopter toetub all olevale õhuleja stardib.
Haruldane õhk ei võimalda teil soovitud rõhku luua. Sellistes tingimustes on vaja mootori võimsust ja propellerite kiirust oluliselt suurendada, millele materjalid ise vastu ei pea. Reeglina lendavad kopterid tihedamas õhus 3-4 tuhande meetri kõrgusel. Vaid korra tõstis piloot Jean Boulet oma auto 12,5 tuhande meetri kõrgusele, kuid mootor süttis põlema.
