La densidad del aire varía. Donde es más pequeño, el aire se enrarece. Averigüemos qué significa aire enrarecido y qué características lo caracterizan.
La capa de gas de la Tierra
El aire es un componente intangible pero extremadamente importante de nuestro planeta. Participa en el proceso de intercambio de energía, apoyando todas las funciones vitales de los organismos. Favorece la transmisión de sonidos, previene la hipotermia de la Tierra y la protege de la excesiva radiación solar.
El aire es la capa exterior del planeta, llamada atmósfera. Se compone de muchos gases: neón, argón, hidrógeno, metano, helio, criptón, etc. La parte principal es el oxígeno y el nitrógeno, que constituyen del 98 % al 99 % del aire.
La proporción de gases y su cantidad pueden variar. Entonces, debido a los escapes de los automóviles y las emisiones de las fábricas, el aire urbano está más saturado con dióxido de carbono. En los bosques, en las zonas donde no hay industrias, aumenta la cantidad de oxígeno. Pero en el área de pastos, la proporción de metano que emiten las vacas durante la digestión está creciendo.
Densidad del aire
La densidad de la envoltura de gas está influenciada por muchos factores, en diferentes partes del mundo y en diferentesdifiere en altura. El aire con baja densidad es aire enrarecido (de la palabra "raro"). Cuanto más raro es, más lejos están sus moléculas entre sí.
La densidad muestra cuánto aire hay en un metro cúbico de volumen. El estándar para este valor es de 1,293 kilogramos por metro cúbico en condiciones normales y aire seco.
En la ciencia física, se acostumbra distinguir entre densidad específica y de masa. Específico determina cuánto pesa el aire en un metro cúbico. Depende de la latitud geográfica y de la inercia de la rotación del planeta. La masa se determina en función de la presión barométrica, la temperatura absoluta y la constante específica del gas.
La ley de Gay-Lussac y Boyle-Mariotte describe los principales patrones de ocurrencia y los principios del aire enrarecido. Según ellos, cuanto mayor es la temperatura y menor la presión, más raro es el aire. Al mismo tiempo, su humedad también es importante: con su aumento, la densidad disminuye.
Aire enrarecido y altitud
La fuerza de atracción de la Tierra, como un imán, atrae hacia sí todos los cuerpos disponibles. Por lo tanto, caminamos y no flotamos caóticamente en el espacio. Por lo tanto, se recogen más moléculas de materia en el fondo, lo que significa que su densidad y presión también son mayores en la superficie terrestre. Cuanto más lejos de eso, menos son estos indicadores.
¿Ha notado que a medida que sube a grandes alturas, como en las montañas, se vuelve más difícil respirar? Todo por culpa del aire enrarecido. Con la altitud, el contenido total de oxígeno en un litrohay menos aire. No satura bien la sangre y nos cuesta respirar.
La altura del monte Everest es de 8488 metros. En su cima, la densidad del aire es un tercio de la densidad estándar al nivel del mar. Una persona puede notar cambios ya a una altitud de 1500 a 2500 metros. Además, el cambio en la densidad y la presión se siente de forma más aguda y ya representa un riesgo potencial para la salud.
El aire más enrarecido es característico de la exosfera, la capa exterior de la atmósfera. Comienza desde una altura de 500-1000 kilómetros sobre la superficie de la tierra. Pasa suavemente al espacio abierto, donde el espacio está cerca del estado de vacío. La presión y densidad del gas en el espacio es muy baja.
Helicóptero y aire enrarecido
Mucho depende de la densidad del aire. Por ejemplo, define un "techo" para levantar por encima de la superficie terrestre. Para una persona, son diez mil metros. Pero para escalar tan alto se necesita una larga preparación.
Los aviones también tienen sus límites. Para helicópteros, es de unos 6 mil metros. Mucho menos que los aviones. Todo se explica por las características de diseño y los principios de funcionamiento de este "pájaro".
Helicóptero gana sustentación con hélices. Giran, dividiendo el aire en dos corrientes: por encima y por debajo de ellos. En la parte superior, el aire se mueve en la dirección de los tornillos, en la parte inferior, en contra. Por lo tanto, la densidad debajo del ala del aparato se vuelve mayor que encima. El helicóptero parece inclinarse en el aire bajoy despega.
El aire enrarecido no permite crear la presión deseada. En tales condiciones, será necesario aumentar considerablemente la potencia del motor y la velocidad de las hélices, que los materiales mismos no resistirán. Como regla general, los helicópteros vuelan en aire más denso a altitudes de 3-4 mil metros. Solo una vez el piloto Jean Boulet elevó su auto a 12,5 mil metros, sin embargo, el motor se incendió.
