Až na to, že vítr fouká, pravděpodobně si nejste vědomi, že vzduch má hmotnost a vyvíjí tlak. Pokud by však náhle nedošlo k žádnému tlaku, vaše krev by se vařila a vzduch v plicích by se rozšířil tak, aby se vaše tělo prasklo jako balón. Proč je vzduch pod tlakem? Je to plyn, takže si můžete myslet, že by se rozšířil do vesmíru. Proč má jakýkoli plyn tlak? Stručně řečeno, je to proto, že molekuly uvnitř atmosféra mají energii, takže se vzájemně ovlivňují a odrazí od sebe, a protože jsou vázáni gravitací zůstat blízko sebe. Podívat se zblízka:
Jak funguje tlak vzduchu
Vzduch se skládá z směs plynů. Molekuly plynu mají hmotnost (i když ne moc) a teplotu. Můžete použít zákon o ideálním plynu jako jeden způsob, jak si představit tlak:
PV = nRT
kde P je tlak, V je objem, n je počet molů (vztaženo na hmotnost), R je konstanta a T je teplota. Objem není nekonečný, protože zemská gravitace má dostatek „tahu“ na molekuly, aby je udržel blízko planety. Některé plyny unikají, jako je helium, ale těžší plyny, jako je dusík, kyslík, vodní pára a oxid uhličitý, jsou pevněji vázány. Ano, některé z těchto větších molekul stále unikají do vesmíru, ale pozemské procesy absorbují plyny (jako
uhlíkový cyklus) a generovat je (jako odpařování vody z oceánů).Protože existuje měřitelná teplota, molekuly atmosféry mají energii. Vibrují a pohybují se, naráží na jiné molekuly plynu. Tyto srážky jsou většinou elastické, což znamená, že se molekuly odrazí více, než se drží pohromadě. „Bounce“ je síla. Když je aplikován na oblast, jako je vaše kůže nebo zemský povrch, stává se to tlakem.
Kolik je atmosférický tlak?
Tlak závisí na nadmořské výšce, teplotě a počasí (do značné míry na množství vodní páry), takže to není konstantní. Průměrný tlak vzduchu za běžných podmínek na hladině moře je však 14,7 liber na čtvereční palec, 29,92 palce rtuti nebo 1,01 × 105 pascaly. Atmosférický tlak je pouze asi poloviční ve výšce 5 km (asi 3,1 mil).
Proč je tlak mnohem vyšší blízko zemského povrchu? Je to proto, že je to skutečně míra hmotnosti veškerého vzduchu tlačeného v tomto bodě. Pokud jste vysoko v atmosféře, není nad vámi tolik vzduchu, který by mohl stlačit. Na zemském povrchu je nad námi celá atmosféra. I když jsou molekuly plynu velmi lehké a daleko od sebe, je jich mnoho!