Зміст
- Існування Повітря
- Перша атмосфера Землі
- Землі Друга атмосфера
- Землі Третя (і поточна) атмосфера
- Життя в океані повітря
- Повітря, (майже) скрізь
Життя на Землі плаває на дні океану повітря. Відвідувачі з інших країн Сонячної системи не знайшли б атмосферу Землі привабливою. Навіть найдавніші форми життя Землі виявлять токсичними для Землі поточну повітряну масу токсичною. І все ж мешканці Землі процвітають у цій унікальній азотно-кисневій суміші, яку люди називають повітрям.
Існування Повітря
Існування повітря на Землі, як і атмосфери інших планет, почалося ще до того, як планета навіть сформувалася. Поточна атмосфера Землі розвивалася завдяки послідовності подій, які розпочалися з злиття сонячної системи.
Перша атмосфера Землі
Перша атмосфера Землі, як пил і скелі, що утворювали ранню Землю, зібралася разом із формуванням Сонячної системи. Перша атмосфера була тонким шаром водню та гелію який вибухнув з хаосу гарячих скель, який з часом стане Землею. Ця тимчасова атмосфера водню та гелію виходила із залишків газоподібної кулі, що стала сонцем.
Землі Друга атмосфера
Гаряча маса гірської породи, що стала Землею, потребувала довгого охолодження. Вулкани бурбали і виділяли гази із внутрішніх приміщень Землі протягом мільйонів років. Домінуючі гази, що виділяються, складалися з вуглекислого газу, водяної пари, сірководню та аміаку. З часом ці гази накопичувались для формування другої атмосфери Землі. Після о 500 мільйонів років, Земля досить охолола, щоб вода почала накопичуватися, подальше охолоджуючи Землю і врешті утворюючи Землі перший океан.
Землі Третя (і поточна) атмосфера
Перші впізнавані земні копалини, мікроскопічні бактерії, сягають приблизно 3,8 мільярда років. До 2,7 мільярда років тому ціанобактерії заселяли світові океани. Ціанобактерії виділяється кисень в атмосферу через процес фотосинтезу. Зі збільшенням кисню в атмосфері зменшувався вуглекислий газ, споживаний фотосинтетичними ціанобактеріями.
У той же час сонячне світло спричиняло розпад атмосферного аміаку на азот та водень. Більша частина легкого водню плила вгору і врешті-решт вирвалася у космос. Однак азот поступово накопичується в атмосфері.
Близько 2,4 мільярдів років тому збільшення азоту та кисню в атмосфері призвело до переходу від раннього відновлення атмосфери до сучасної окислювальна атмосфера. Нинішня атмосфера 78 відсотків азоту, 21 відсотків кисню, 0,9 відсотка аргону, 0,03 відсотка вуглекислого газу та малих кількостей інших газів залишається відносно стабільною завдяки фотосинтезу рослин та бактерій, збалансованого диханням тварин.
Життя в океані повітря
Більшість погодних умов і життя Землі відбуваються в тропосфері, атмосферному шарі, найближчому до поверхні Землі. На рівні моря сила тиску повітря дорівнює 14,70 фунтів на квадратний дюйм (psi). Ця сила походить від маси всього стовпчика повітря над кожним квадратним дюймом поверхні. То звідки в машині надходить повітря? Оскільки автомобілі не є герметичними контейнерами, сила повітря над та оточуючим автомобілем виштовхує повітря в автомобіль.
Але звідки в площині надходить повітря? Літаки більш герметичні, ніж автомобілі, але не повністю герметичні. Сила повітря над та навколишньою площиною заповнює площину повітрям. На жаль, сучасні літаки здійснюють круїз на відстані понад 30 000 футів, де повітря занадто тонке, щоб люди могли дихати.
Підвищення тиску повітря в кабіні до живого тиску вимагає перенаправлення частини повітря з двигунів літаків. Повітря, стиснене і нагріте двигунами, рухається через низку кулерів, вентиляторів і колекторів, перш ніж надходити в повітря в салоні літака. Датчики тиску відкривають і закривають вихідний клапан для підтримки тиску повітря в кабіні між 5000 і 8000 футів над рівнем моря.
Підтримання більш високого тиску повітря на більш високих висотах вимагає підвищення міцності конструкції корпусу літака. Чим більша різниця між внутрішнім тиском повітря і зовнішнім тиском повітря, тим сильніша необхідна зовнішня оболонка. Хоча тиск на рівні моря можливий, тиск, еквівалентний 7000 футів над рівнем моря, приблизно 11 psi, часто використовується в кабінах літака. Цей тиск є зручним для більшості людей при одночасному зменшенні маси літака.
Повітря, (майже) скрізь
То звідки надходить повітря у киплячій воді? Простіше кажучи, відповідь така розчинене повітря. Кількість розчиненого у воді повітря залежить від температури та тиску. З підвищенням температури кількість повітря, яке можна розчиняти у воді, зменшується. Коли вода досягає температури кипіння (100 ° C) 212 ° F, розчинене повітря виходить з розчину. Оскільки повітря менш щільне, ніж вода, бульбашки повітря піднімаються на поверхню.
І навпаки, кількість повітря, яке може бути розчинено у воді, збільшується зі збільшенням тиску. Температура кипіння води зменшується із підвищенням, оскільки тиск повітря знижується. Використання кришки збільшує тиск на поверхню води, збільшуючи температуру кипіння. Вплив нижчого тиску на температуру кипіння вимагає регулювання рецептури при готуванні на більш високих температурах.