Waarom oefent de atmosfeer druk uit op de aarde?

Behalve wanneer de wind waait, weet je waarschijnlijk niet dat lucht massa heeft en druk uitoefent. Maar als er plotseling geen druk was, zou je bloed koken en zou de lucht in je longen uitzetten om je lichaam te laten knallen als een ballon. Maar waarom heeft lucht druk? Het is een gas, dus je zou denken dat het zou uitbreiden naar de ruimte. Waarom heeft gas druk? Kortom, het komt omdat moleculen in de atmosfeer energie hebben, zodat ze op elkaar inwerken en van elkaar stuiteren, en omdat ze door de zwaartekracht gebonden zijn om bij elkaar te blijven. Neem een ​​kijkje:

Hoe luchtdruk werkt

Lucht bestaat uit een mengsel van gassen. De moleculen van het gas hebben massa (hoewel niet veel) en temperatuur. Je zou de ideale gaswet kunnen gebruiken als een manier om de druk te visualiseren:

PV = nRT

waar P druk is, V volume is, n het aantal mol (gerelateerd aan massa) is, R een constante is en T temperatuur is. Het volume is niet oneindig omdat de zwaartekracht van de aarde voldoende "trekt" aan de moleculen om ze dicht bij de planeet te houden. Sommige gassen ontsnappen, zoals helium, maar zwaardere gassen zoals stikstof, zuurstof, waterdamp en koolstofdioxide worden strakker gebonden. Ja, sommige van deze grotere moleculen bloeden nog steeds de ruimte in, maar terrestrische processen absorberen zowel gassen (zoals de koolstofcyclus) en genereren ze (zoals verdamping van water uit de oceanen).

Omdat er een meetbare temperatuur is, hebben de moleculen van de atmosfeer energie. Ze trillen en bewegen rond en botsen tegen andere gasmoleculen. Deze botsingen zijn meestal elastisch, wat betekent dat de moleculen meer weg stuiteren dan ze aan elkaar plakken. De "bounce" is een kracht. Wanneer het wordt aangebracht over een gebied, zoals uw huid of het aardoppervlak, wordt het druk.

Hoeveel is atmosferische druk?

Druk is afhankelijk van hoogte, temperatuur en weer (grotendeels de hoeveelheid waterdamp), dus het is geen constante. De gemiddelde luchtdruk onder normale omstandigheden op zeeniveau is echter 14,7 lbs per vierkante inch, 29,92 inch kwik of 1,01 × 10⁵ pascal. Atmosferische druk is slechts ongeveer half zo veel op 5 km hoogte (ongeveer 3,1 mijl).

Waarom is de druk zoveel hoger dichtbij het aardoppervlak? Het is omdat het echt een maat is voor het gewicht van alle lucht die op dat punt naar beneden drukt. Als je hoog in de atmosfeer bent, is er niet veel lucht boven je om naar beneden te drukken. Aan het aardoppervlak is de hele atmosfeer boven je gestapeld. Hoewel gasmoleculen erg licht en ver uit elkaar liggen, zijn er veel van hen!