Conţinut
- Existența aerului
- Prima Pământ Atmosferă
- A doua atmosferă
- Pământuri A treia (și actuală) atmosferă
- Trăind într-un ocean de aer
- Aer, (Aproape) Peste tot
Viața pe Pământ înoată în fundul unui ocean de aer. Vizitatorii din alte părți ale sistemului solar nu ar găsi atmosfera Pământului primitoare. Chiar și primele forme de viață ale Pământului ar găsi masa actuală a aerului Pământului toxic. Cu toate acestea, locuitorii Pământului prosperă în acest amestec unic de azot-oxigen pe care oamenii îl numesc aer.
Existența aerului
Existența aerului pe Pământ, la fel ca atmosfera altor planete, a început înainte de formarea planetei. Atmosfera actuală a Pământului sa dezvoltat printr-o secvență de evenimente care a început cu coalescent sistem solar.
Prima Pământ Atmosferă
Prima atmosferă a Pământului, precum praful și rocile care formează Pământul timpuriu, s-au reunit pe măsură ce sistemul solar se forma. Prima atmosferă a fost un strat subțire de hidrogen și heliu care s-a aruncat departe de haosul rocilor fierbinți care în cele din urmă ar deveni Pământ. Această atmosferă temporară de hidrogen și heliu a venit din resturile bilei gazoase care a devenit soarele.
A doua atmosferă
Masa fierbinte de rocă care a devenit Pământul a durat mult timp să se răcească. Vulcanii au bubuit și au eliberat gaze din interiorul Pământului timp de milioane de ani. Gazele dominante eliberate constau din dioxid de carbon, vapori de apă, hidrogen sulfurat și amoniac. În timp, aceste gaze s-au acumulat pentru a forma a doua atmosferă a Pământului. După cca 500 de milioane de ani, Pământul s-a răcit suficient pentru ca apa să se poată acumula, răcirea suplimentară a Pământului și în cele din urmă formarea primului ocean.
Pământuri A treia (și actuală) atmosferă
Pământurile primele fosile recunoscute, bacteriile microscopice, datează de aproximativ 3,8 miliarde de ani. Până acum 2,7 miliarde de ani, cianobacteriile populau oceanele lumii. cianobacteriei a eliberat oxigen în atmosferă prin procesul de fotosinteză. Pe măsură ce oxigenul din atmosferă a crescut, dioxidul de carbon a scăzut, consumat de cianobacteriile fotosintetice.
În același timp, lumina soarelui a făcut ca amoniacul atmosferic să se spargă în azot și hidrogen. Majoritatea hidrogenului mai ușor decât aerul a plutit în sus și în cele din urmă a scăpat în spațiu. Azotul, însă, s-a acumulat treptat în atmosferă.
Cu aproximativ 2,4 miliarde de ani în urmă, creșterea azotului și a oxigenului din atmosferă a dus la trecerea de la atmosfera redusă timpurie la cea modernă atmosferă oxidantă. Atmosfera actuală de 78% azot, 21% oxigen, 0,9% argon, 0,03% dioxid de carbon și cantități mici de alte gaze rămâne relativ stabilă datorită fotosintezei plantelor și bacteriilor echilibrate de respirația animalelor.
Trăind într-un ocean de aer
Cea mai mare parte a vremii și a vieții Pământului apar în troposferă, stratul atmosferic cel mai aproape de suprafața Pământului. La nivelul mării, forța presiunii aerului este egală 14,70 kilograme pe inch pătrat (Psi). Această forță provine din masa întregii coloane de aer deasupra fiecărui centimetru pătrat al unei suprafețe. Deci de unde vine aerul într-o mașină? Din moment ce mașinile nu sunt containere etanșe, forța aerului de deasupra și înconjurarea mașinii împinge aerul în mașină.
Dar de unde vine aerul într-un avion? Avioanele sunt mai etanșe decât mașinile, dar nu sunt complet etanșe. Forța aerului de deasupra și înconjurarea avionului umple avionul cu aer. Din păcate, avioanele moderne pleacă la 30.000 de metri sau peste 30 de metri unde aerul este prea subțire pentru ca oamenii să respire.
Creșterea presiunii în aer a cabinei la o presiune de supraviețuire necesită redirecționarea o parte din aer din motoarele avioanelor. Aerul comprimat și încălzit de motoare se deplasează printr-o serie de răcitoare, ventilatoare și colectoare înainte de a fi adăugate în aerul din cabina avioanelor. Senzorii de presiune deschid și închid o supapă de ieșire pentru a menține o presiune a aerului din cabină între 5.000 și 8.000 de metri deasupra nivelului mării.
Menținerea presiunii aerului mai mare la cote mai mari necesită creșterea rezistenței structurale a carcasei avioanelor. Cu cât este mai mare diferența dintre presiunea aerului interior și presiunea exterioară a aerului, cu atât este mai puternică carcasa exterioară necesară. În timp ce presiunea la nivelul mării este posibilă, presiunea echivalentă cu 7.000 de metri deasupra nivelului mării, aproximativ 11 psi, este adesea folosit în cabine de avion. Această presiune este confortabilă pentru majoritatea oamenilor, reducând în același timp masa avionului.
Aer, (Aproape) Peste tot
Deci, de unde vine aerul în apa clocotită? Răspunsul, pur și simplu pus, este aer dizolvat. Cantitatea de aer dizolvat în apă depinde de temperatură și presiune. Pe măsură ce temperatura crește, cantitatea de aer care poate fi dizolvată în apă scade. Când apa atinge temperatura de fierbere, 212 ° F (100 ° C), aerul dizolvat iese din soluție. Deoarece aerul este mai puțin dens decât apa, bulele de aer se ridică la suprafață.
În schimb, cantitatea de aer care poate fi dizolvată în apă crește odată cu creșterea presiunii. Punctul de fierbere al apei scade odată cu ridicarea, deoarece presiunea aerului scade. Folosirea unui capac crește presiunea pe suprafața apei, crescând temperatura de fierbere. Efectul presiunii mai scăzute asupra temperaturilor de fierbere necesită ajustări ale rețetei atunci când gătiți la cote mai mari.