Сколько весит воздух? вес куба, литра воздуха

Есть ли у воздуха вес?

На этот вопрос можно ответить определенно: воздух является смесью газов, поэтому он не может быть невесомым. 98% занимают азот и кислород, остальные 2% – другие газы. В свою очередь, каждый компонент воздуха состоит из атомов и молекул – мельчайших частиц.

Можно ли доказать, что у воздуха есть вес? Для этого достаточно провести простой эксперимент. Необходимо надуть до одинакового размера два воздушных шара и привязать их нитью к концам обычного карандаша, расположенного горизонтально. В таком положении конструкция будет держать равновесие, поскольку вес двух шаров одинаковый.

На следующем этапе необходимо проткнуть один из шаров – карандаш тут же изменит положение из-за перевеса, поскольку из одного шарика выпущен воздух. Этот опыт доказывает, что вес у воздуха есть.

Эксперимент с воздушными шарами

Окружающий нас воздух образует земную атмосферу и подвергается гравитационному притяжению. Поэтому он оказывает определенное давление на поверхность земли. Плотность воздуха составляет 1,2 кг/м³.

Изучение воздуха в прошлом

Впервые наличие атмосферного давления доказал ученый Эванджелиста Торричелли, последователь Галилео Галилея. В 1643 году он провел эксперимент с ртутью. Использовал трубку длиной 1 м, которую полностью наполнил ртутью. Один конец трубки имел открытое отверстие, а другой – запаянное.

Также Торричелли задействовал другой сосуд с жидким металлом. Он опустил метровую трубку открытым отверстием в сосуд. Ртуть начала вытекать, но этот процесс остановился на отметке 760 мм.

Стало очевидно, что на поверхность ртути в верхней части сосуда давит какая-то сила. Так было доказано, что у воздуха есть вес, трубка с ртутью стала прототипом барометра. А 760 мм ртутного столбика теперь считается нормальным атмосферным давлением при температуре 0℃.

Сколько весит атмосфера Земли?

Нашу планету Земля окружает газовый слой — атмосфера. Она содержит почти 20 газов, основные из которых — азот и кислород. Кроме того, в атмосфере содержатся частички пыли и водяные пары. Благодаря атмосфере возможна жизнь на Земле. Ведь это воздух, которым мы дышим. Атмосфера защищает земную жизнь от избытка солнечного тепла и радиации.

Сколько же весит воздух? Прежде чем ответить на этот вопрос, нужно уточнить один важный момент: не путайте понятия веса и массы. Вес — это величина силы тяжести, действующей на предмет. Он измеряется в ньютонах, а не в килограммах. Тело всегда имеет массу, но может не иметь веса, как это происходит в космосе, вдали от крупных небесных тел, когда на предметы не действует сила притяжения этих тел. Такое состояние мы называем невесомостью.

Если шкала весов, на которые положен камень, показывает 10 килограммов, это означает, что его вес, то есть сила тяжести, воздействующая на камень, равен 100 ньютонам.

Воздух — это не пустота, это материя. Поэтому, как и любой другой вид материи, воздух имеет вес. Ведь сила притяжения Земли действует на каждую частичку газа и пыли в атмосфере, какой бы микроскопической она ни была. Так как земная атмосфера — это гигантский воздушный океан, её вес огромен. Если бы весь воздух можно было сжать и положить на весы, они показали бы около 5,171 х 10 15 (5 171 000 000 000 000) тонн!

Воздушный океан давит на нас со всех сторон. Но мы не ощущаем этого давления.

Атмосферное давление самое большое в низких слоях атмосферы, то есть на уровне моря. Здесь давление атмосферного столба достигает 1 килограмма на квадратный сантиметр. С увеличением высоты давление уменьшается. Кабины самолетов, летающих на большой высоте, и космические скафандры проектируют так, чтобы внутри них поддерживалось давление, к которому привык человеческий организм.

Источник

Научно-популярный метеорологический проект

Масса атмосферы Земли

Воздух, парящие облака, всё это выглядит таким лёгким, безмятежным. Однако всё, что нас окружает, имеет массу, даже воздух.

В общем смысле масса – это количество вещества. Воздух состоит из различных газов, аэрозолей. Раз так, то и он имеет массу.

Задумывались ли вы, сколько весит атмосфера Земли? Давайте взвесим.

Рассчитать массу атмосферы нам помогут три главных компонента:

Из первого мы возьмем всеми известную формулу площади сферы: S = 4πR 2 .

Из второго мы возьмём радиус Земли, который равен 6371км.

Из метеорологии мы узнаём один интересный факт. Для того чтобы уравновесить атмосферное давление, оказанное на 1см 2 на уровне моря, потребуется столб ртути высотой 760мм (от сюда и единицы измерения мм рт.ст.), который весит примерно 1033 грамма. Это означает, что масса воздуха равна 1033гр в столбе воздуха площадью 1см 2 (потому что достигается равновесие). Это показал опыт Паскаля в 1646г.

Теперь, когда у нас всё есть, приступим к расчётам.

Итого: масса земной атмосферы равна 5,3×10 18 кг или 5,3×10 15 тонн

Да, примерно такую массу имеет атмосфера Земли, только представьте себе! На этом всё, увидимся позже, до новых встреч!

Источник

История развития

Воздух кажется нам однородным, но на самом деле это смесь огромного количества газов. Если считать только те, которые представляют не менее тысячной доли от общего объема, то мы получим 12 наименований. Если же считать все, то мы обнаружим в воздухе все элементы из периодической таблицы. Такое многообразие появилось не сразу, наша атмосфера очень сложная по строению ввиду того, что на планете есть жизнь.

В свои ранние годы земля выглядела не так как сейчас. Ее газовая оболочка была очень тонкой, и через нее легко проходили метеориты. Поверхность была покрыта круглыми озерами, они образовывались при падении метеоритов.

4,3 млрд лет назад оболочка состояла из водорода и гелия, это соответствует атмосфере Юпитера и других газовых гигантов. Такой же состав у туманности, которая когда-то создала Солнце и все планеты в его системе. На настоящий момент земная атмосфера включает в себя 0,00002% водорода и 0,0005% гелия. В недрах таилось множество соединений, они рвались наружу. Вулканы выбрасывали много аммиака, метана, углекислоты. Позднее аммиак и метан создали азот, и на него сейчас приходится 78% от общего объема.

Но ни одно явление не было настолько решающим, как появление кислорода. Естественный путь его появления связывают с тем, что мантия выталкивала газообразные соединения, скопившиеся под корой. Был и другой тип формирования: вулканы создавали водяные пары, которые под ультрафиолетовым действием распадались на водород и кислород. Но этот кислород не смог сохраниться надолго, он реагировал со свободным железом, серой и другими веществами, эти реакции ускоряло солнце. Ситуация осталась бы такой же, если бы на Земле не появилась жизнь.

Определение веса воздуха при заданных условиях

Теперь решим конкретную задачу. Ответим на вопрос о том, сколько весит воздух, занимающий объем 150 л, при температуре 288 К. Учтем, что 1 литр составляет тысячную часть от кубического метра, то есть 1 л = 0,001 м 3 . Что касается температуры 288 К, то она соответствует 15°C, то есть является типичной для многих районов нашей планеты. Далее нужно определить плотность воздуха. Сделать это можно двумя способами:

1. Рассчитать по приведенной выше формуле для высоты 0 метров над уровнем моря. В этом случае получается значение ρ = 1,227 кг/м 3
2. Посмотреть в приведенную выше таблицу, которая построена, исходя из T 0 = 288,15 К. В таблице стоит значение ρ = 1,225 кг/м 3 .

Таким образом, получилось два числа, которые хорошо согласуются друг с другом. Небольшое различие связано с погрешностью 0,15 К при определении температуры, а также с тем, что воздух является все же не идеальным, а реальным газом. Поэтому для дальнейших расчетов возьмем среднее из двух полученных значений, то есть ρ = 1,226 кг/м 3 .

Теперь, пользуясь формулой связи массы, плотности и объема, получаем: m = ρ*V = 1,226 кг/м 3 * 0,150 м 3 = 0,1839 кг или 183,9 грамма.

Также можно ответить, сколько весит литр воздуха при заданных условиях: m = 1,226 кг/м 3 * 0,001 м 3 = 0,001226 кг или приблизительно 1,2 грамма.

Почему мы не чувствуем, что воздух давит на нас

Сколько весит 1 м3 воздуха? Чуть больше 1 килограмма. Весь же атмосферный стол нашей планеты давит на человека своим весом в 200 кг! Это достаточно большая масса воздуха, которая могла бы доставить много неприятностей человеку. Почему же мы ее не чувствуем? Это объясняется двумя причинами: во-первых, внутри самого человека имеется также внутреннее давление, которое оказывает противодействие внешнему атмосферному давлению, во-вторых, воздух, будучи газом, оказывает давление во всех направлениях одинаково, то есть давления во всех направлениях уравновешивают друг друга.

Источник

Вес воздуха и факторы, которые на него влияют

Что мешает ответить точно на вопрос, сколько весит кубометр воздуха? Конечно же, ряд факторов, которые могут сильно влиять на этот вес.

Во-первых, это химический состав. Выше приведены данные для состава чистого воздуха, однако, в настоящее время этот воздух во многих местах планеты сильно загрязнен, соответственно, его состав будет другим. Так, вблизи больших городов в воздухе содержится больше углекислого газа, аммиака, метана, чем в воздухе сельской местности.

Во-вторых, влажность, то есть количество водяного пара, которое содержится в атмосфере. Чем более влажный воздух, тем меньше он весит при прочих равных условиях.

В-третьих, температура. Это один из важных факторов, чем меньше ее значение, тем выше плотность воздуха, и, соответственно, тем больше его вес.

В четвертых, атмосферное давление, которое непосредственно отражает количество молекул воздуха в определенном объеме, то есть его вес.

Чтобы понять, как совокупность этих факторов влияет на вес воздуха, приведем простой пример: масса одного метра кубического сухого воздуха при температуре 25°C, находящегося вблизи поверхности земли, составляет 1,205 кг, если же рассматривать аналогичный объем воздуха вблизи поверхности моря при температуре 0°C, то его масса уже будет равна 1,293 кг, то есть увеличится на 7,3%.

Температура, давление и плотность воздуха

Такой показатель, как температура воздуха показывает степень нагрева воздуха в атмосфере. Эта характеристика обычно используется для описания погоды.

Колебания температуры воздуха на поверхности нашей планеты значительны — до 80°С. Причем, температура воздуха зависит не только от географического положения того пункта, в котором она измеряется, но и от времени года: зимой, как правило, она ниже, чем летом. В англоязычных странах для измерения температуры воздуха используется шкала Фаренгейта. В международной системе единиц температура Цельсия измеряется в градусах, термодинамическая температура — в Кельвинах. Чаще всего для характеристики температуры используют именно градусы Цельсия. По той простой причине, что к ним привязаны важные характеристики воды: она замерзает при температуре 0°С кипит при температуре 100°С.

Также существует формула для расчета давления воздуха.

Давление воздушного пространства измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) или гектопаскалях (гПа).

Нормальным считают давление в 760 мм рт. ст. или 1013 гПа. Показания ниже этих значений называют пониженными, выше — повышенными.

Таким образом, подстановкой получаем:

• при стандартной атмосфере Международного союза теоретической и прикладной химии (температуре 0 °С, давлении 100 кПа, нулевой влажности) плотность воздуха 1,2754 кг/м?;
• при 20 °C, 101,325 кПа и сухом воздухе плотность атмосферы составляет 1,2041 кг/м?.

Вес воздуха. Атмосферное давление. 7 класс

Подробности

Обновлено 20.01.2019 00:29

Просмотров: 472

Воздушную оболочку вокруг Земли называют атмосферой (атмос — пар, воздух и сфера — шар).
На воздух атмосферы Земли, действует сила тяжести.
Воздух, как и все тела, имеющие массу, обладает весом.

1. Как определить массу воздуха?
Например:
Можно из полого стеклянного шара с пробкой откачать насосом воздух и уравновесить его на весах гирями.
Затем открыть пробку, впустить окружающий шар воздух, снова закрыть пробку. Вновь уравновесить весы гирями.
Разность масс гирь в первом и втором случаях и будет равна массе воздуха в шаре.

2. Чему равен вес воздуха объемом 1 м3?
При температуре 0 °С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объемом 1 м3 равна 1,29 кг.
Вес этого воздуха:

3. Как создается атмосферное давление?
Атмосфера Земли огромна, она простирается на высоту нескольких тысяч километров.
Атмосфера, как и вода, создает весовое давление: верхние слои воздуха давят на нижние.
В результате нижние слои воздуха сжимаются, они более плотные.
Так как в газах действует закон Паскаля, воздух передает производимое на него давление по всем направлениям.
Поверхность Земли и все тела на ней испытывают атмосферное давление (давление всей толщи воздуха).4. Как проявляет себя атмосферное давление?
Например:
а). Как работают водяные насосы?
Если взять стеклянную трубку с поршнем и опустить конец трубки в воду, то при поднятии поршня вода в трубке будет подниматься за ним.
Почему?
П
ри подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство.
Давление там на поверхность воды в трубке будет равно нулю.
И вода в трубке под действием высокого атмосферного давления на воду снаружи, которое по закону Паскаля передается во все точки жидкости, будет подниматься за поршнем вверх.

б). Как сделать фонтан?
Если из цилиндрического сосуда с пробкой откачать воздух, а затем конец трубки погрузить в воду и открыть кран, то внутри сосуда образуется водяной фонтан.
Почему?
Атмосферное давление, действующее снаружи на воду, больше давления разреженного воздуха в илиндре.

в). Как действует ливер?
Ливер используют в лабораториях для взятия проб жидкостей.
Ливер опускают в жидкость.
По закону сообщающихся сосудов ( трубка и
стакан) жидкость в ливере поднимается до уровня жидкости в стакане, т.к. давления на жидкость и в стакане, и в трубке одинаковы (это атмосферное давление).

Затем закрывают пальцем верхнее отверстие и вынимают. В ливере остается жидкость и не выливается.
Почему?
После закрытия пальцем трубки давление воздуха в ней значительно снизилось, ведь воздуха там мало.
С другого конца ливера жидкости не дает выливаться высокое атмосферное давление.
Когда верхнее отверстие открывают, давления воздуха сравниваются, и из ливера начинает вытекать жидкость.

Следующая страница — смотреть

Назад в «Оглавление» — смотреть

Что такое относительная плотность по воздуху? ^

Следует принять во внимание, что вес воздуха – это величина изменчивая и меняется в зависимости от различных условий, таких как географическая широта и сила инерции, которая возникает при вращении Земли вокруг своей оси. На полюсах вес воздуха на 5% больше, чем в зоне экватора. Массовая плотность воздуха – это масса 1 м3 воздуха, обозначаемая греческой буквой ρ

Как известно, масса тела – величина постоянная. За единицу массы принято считать массу гири из иридистой платины, которая находится в Международной палате мер и весов в Париже.

Массовая плотность воздуха – это масса 1 м3 воздуха, обозначаемая греческой буквой ρ. Как известно, масса тела – величина постоянная. За единицу массы принято считать массу гири из иридистой платины, которая находится в Международной палате мер и весов в Париже.

Массовая плотность воздуха ρ вычисляется по следующей формуле: ρ = m / v. Здесь m – масса воздуха, измеряемая в кг×с2/м; ρ – его массовая плотность, измеряемая в кгс×с2/м4.

Массовая и весовая плотности воздуха находятся в зависимости: ρ = γ / g, где g – коэффициент ускорения свободного падения, равный 9,8 м/с². Откуда следует, что массовая плотность воздуха при стандартных условиях равна 0,1250 кг×с2/м4.

Сколько весит атмосфера Земли на самом деле

В результате его тщательно проведенного эксперимента была рассчитана плотность Земли и, следовательно, значение G — универсальной гравитационной постоянной, впервые предложенной Исааком Ньютоном в 1687 году.  В 1798 году британский физик Генри Кавендиш стал первым человеком, который точно определил массу Земли.

Оно составляет 101 325 паскаля или 101 325 ньютонов на каждый квадратный метр земной поверхности. Вычислить массу атмосферы Земли можно легко, если вспомнить нормальное давление воздуха. Теперь нам остается посчитать площадь поверхности Земли. 1 ньютон можно легко перевести в килограммы, просто разделив его на ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Теперь умножаем полученное число на атмосферное давление и делим на ускорение свободного падения. Ее радиус составляет примерно 6400000 метров, поэтому площадь, рассчитанная по формуле S=4?*r2, будет равна 5,15?1014 квадратных метров. В итоге получаем массу атмосферы Земли в 5,32?1018 килограмм или 5,32?1015 тонн.

А для того, чтобы посчитать массу земной атмосферы есть довольно простой и элегантный способ. Хотя масса и вес не взаимозаменяемы (вес является переменным, в то время как масса постоянна), эксперимент Кавендиша по «взвешиванию мира» дал результат примерно в 6 секстиллионов тонн (6?1021 тонн).

С увеличением высоты плотность атмосферы падает, так как уменьшается сила гравитационного притяжения Земли. Воздух тяжелее (и, следовательно, им легче дышать) на уровне моря, поскольку молекулы воздуха расположены близко друг к другу, и придавливаются воздухом сверху. Однако с увеличением высоты молекулы воздуха расходятся все дальше друг от друга, и воздух становится легче. Атмосфера Земли простирается от поверхности ее океанов, суши и покрытой льдом поверхности наружу в космос. Но можно поступить проще. Кажется, все это надо учесть, чтобы посчитать массу атмосферы.

Ещё новости

  26.08.2022  Первый флагман на Snapdragon 8 Gen 2 может появиться не у Xiaomi и не у Motorola. В борьбу «лучших и первых» включается третья компания

Однако в 2021 году Xiaomi опередила Lenovo — ее Moto Edge X30 дебютировал как первый в мире смартфон на Snapdragon 8 Plus Gen 1 9 декабря 2021 года, в то время как премьера линейки Xiaomi 12 состоялась…

  26.08.2022  Один из крупнейших в мире операторов грузовых беспилотников появится в России до конца года. На первом этапе доставку грузов до 100 кг будут осуществлять 35 дронов, в следующем году — уже 65

Первые полеты беспилотников, которые будут доставлять посылки и грузы массой до 100 кг на дальние расстояния, запланированы на осень. Одна из крупнейших в мире беспилотных грузовых авиакомпаний с флотом…

  19.10.2022  Вышел Node.js 19.0

  20.11.2022  Многие производители кабелей Lightning уже закрылись: из-за перехода iPhone на USB-C закроется до 80% таких компаний

Он заявил в своем посте, что скорость проводной передачи новых смартфонов существенно увеличится. Известный аналитик Минг-Чи Куо заявил на прошлой неделе, что все смартфоны серии iPhone 15 получат разъёмы…

  27.08.2022  Процессор Qualcomm, голосовое управление, Android 11: это не смартфон, а новые очки дополненной реальности

Эта модель рассчитана на корпоративное применение. В компании Vuzix представил новую модель очков дополненной реальности Blade 2. Её также позиционируют как систему для медиков, инженеров и других специалистов,…

Все новости

Сколько весит литр воздуха?

Человек не замечает, что его постоянно окружает прозрачный и практически невидимый воздух. Можно ли увидеть этот неосязаемый элемент атмосферы? Наглядно, перемещение воздушных масс ежедневно транслируется на телевизионном экране – теплый или холодный фронт приносит долгожданное потепление или обильный снегопад.

Что еще мы знаем о воздухе? Наверное, то, что он жизненно необходим всем живым существам, обитающим на планете. Человек  каждые сутки вдыхает и выдыхает порядка 20 кг воздуха, четвертая часть которого потребляется мозгом.

Вес воздуха можно измерять в разных физических величинах, в том числе и в литрах. Вес одного литра воздуха будет равняться 1,2930 грамм, при давлении 760 мм рт. столба и температуре, равной 0°С. Кроме привычного газообразного состояния воздух может встречаться и в жидком виде. Для перехода субстанции в данное агрегатное состояние потребуется воздействие огромного давления и очень низких температур. Астрономы предполагают, что существуют планеты, поверхность которых полностью покрыта жидким воздухом.

Источниками кислорода, необходимого для существования человека, являются леса Амазонии, которые продуцируют до 20% этого важного элемента на всей планете.

Леса – это действительно «зеленые» легкие планеты, без которых существование человека попросту невозможно. Поэтому живые комнатные растения в квартире являются не просто предметом интерьера, они очищают воздух в помещении, загрязнение которого в десятки раз выше, чем на улице.

Чистый воздух давно стал дефицитом в мегаполисах, загрязненность атмосферы настолько велика, что люди готовы покупать чистый воздух. Впервые «продавцы воздуха» появились в Японии. Они производили и продавали чистый воздух в консервных банках и любой житель Токио мог на ужин открыть баночку чистейшего воздуха, и насладиться его свежайшим ароматом. 

Чистота воздуха оказывает значительное влияние не только на здоровье человека, но и животных. В загрязненных районах экваториальных вод, возле населенных людьми мест десятками гибнут дельфины. Причиной смерти млекопитающих является загрязненная атмосфера, на вскрытии животных легкие дельфинов напоминают легкие шахтеров, забитые угольной пылью. Очень чувствительны к загрязнению воздуха и обитатели Антарктиды – пингвины, если воздух содержит большое количество вредных примесей, они начинают тяжело и прерывисто дышать.

Для человека чистота воздуха так же очень важна, поэтому после работы в офисе врачи рекомендуют совершать ежедневные часовые прогулки в парке, лесу, за городом. После такой «воздушной» терапии, жизненные силы организма восстанавливаются и значительно улучшается самочувствие. Рецепт этого бесплатного и эффективного лекарства известен с давних времен, многие ученые, правители считали обязательным ритуалом ежедневные прогулки на свежем воздухе.  

Для современного городского жителя лечение воздухом очень актуальна: небольшая порция живительного воздуха, вес которой равен 1-2 кг, является панацеей от многих современных недугов!

Тяжесть воздушного океана

Как ни легок воздух, все же он, как и всякое другое вещество, имеет вес. У поверхности Земли, где воздух сравнительно плотен и тяжел, он в 770 раз легче воды. Воздух, содержащийся в литровой бутылке, весит примерно столько же, сколько весит вода в наперстке.

Хотя вес воздуха и невелик, но сила, с которой вся толща атмосферы давит на земную поверхность, огромна. Нам приходится испытывать на себе давление тяжести всех расположенных над нами воздушных слоев до самых верхних границ атмосферы, подобно тому как на дне моря нам пришлось бы выдержать всю тяжесть находящейся над нами воды. На дне воздушного океана на каждый квадратный сантиметр земной поверхности, будь то суша или вода, атмосфера давит с силой около одного килограмма. Это значит, что на человеческую ладонь, поверхность которой равна примерно 150 см2, воздух давит с силой в 150 кГ. Однако наш организм приспособлен к такому давлению, поэтому мы его не замечаем. Но стоит давлению резко уменьшиться, как человек начинает испытывать тошноту, головокружение, слабость, т. е. у него появляются признаки так называемой «горной болезни». С высотой давление атмосферы непрерывно уменьшается, и на высоте 5 км оно вдвое меньше, чем у самой поверхности Земли.

Единицей измерения давления атмосферы в настоящее время служит миллибар. Один миллибар (сокращенно мб) приблизительно равен давлению, которое оказывает тело весом в 1 Г на поверхность 1 см 2. Среднее давление атмосферы у поверхности океана близко к 1 тыс. мб.

Атмосферное давление не остается все время одним и тем же, оно непрерывно изменяется: то слегка уменьшается, то слегка увеличивается. Оно очень редко ослабевает до 935—940 мб или увеличивается до 1055—1060 мб. Однако и небольшие колебания давления оказывают очень существенное влияние на погоду.

Уже давно была замечена связь между давлением атмосферы и погодой. Когда давление резко уменьшается, погода обычно ухудшается — идет дождь или снег. А когда давление увеличивается, то погода проясняется, в небе появляются голубые просветы.

За изменением давления воздуха метеорологи следят по прибору, который называется барометром.

Каждый день в одни и те же часы производят измерения величины давления на всех метеорологических станциях мира. Если эти результаты измерений за один и тот же час нанести на географическую карту, то можно узнать, в каких районах земного шара давление воздуха в данный момент более низкое, а в каких — более высокое. Но когда на карте проставлено множество цифр, обозначающих величину атмосферного давления, то трудно быстро и правильно разобраться в особенностях распределения давления на интересующей нас территории.

Чтобы облегчить задачу выяснения особенностей распределения атмосферного давления, метеорологи соединяют на карте точки с одинаковым давлением одной линией. Эти линии называются изобарами.

Взглянув на карту погоды с вычерченными изобарами, можно увидеть положение областей низкого и высокого давления на Земле. Такие области окружаются рядом замкнутых изобар.

В области низкого давления в центре замкнутых изобар давление меньше, чем на самих изобарах, а в области высокого давления, наоборот, давление в центре замкнутых изобар самое большое.

Стратосфера

Стратосфера является вторым по величине слоём атмосферы, а также вторым, ближайшим к Земной поверхности. По оценкам, он содержит около 15% от общей массы атмосферы Земли.

Толщина стратосферы составляет 35 км от тропопаузы, что означает, что она расположена между тропосферой и мезосферой. Термин «стратосфера» происходит от греческого strato (значит «слой») для обозначения того факта, что сама стратосфера подразделяется на другие более тонкие слои.

Слои стратосферы образуются из-за отсутствия климатических явлений, которые смешивают воздух. Таким образом, существует чёткое разделение между холодным и тяжёлым воздухом внизу и тёплым, лёгким воздухом сверху. Таким образом, с точки зрения температуры стратосфера работает точно противоположно тропосфере.

Поскольку эта зона более высокой вертикальной стабильности (без перемещений воздуха), пилоты самолётов, как правило, остаются в начале стратосферы, чтобы избежать турбулентности. Именно на этой высоте самолёты и воздушные шары достигают максимальной эффективности.

Некоторые самолёты, особенно реактивные, влетают в стратосферу, чтобы избежать воздухообмен.

Стратосфера также содержит хорошо известный озоновый слой, который поглощает большую часть ультрафиолетового излучения солнца. Без озонового слоя жизнь на Земле, какой мы её знаем, была бы невозможна.

Подобно тропосфере, стратосфера также имеет область, которая ограничивает её конец и показывает начало мезосферы, которая называется стратопауза.

Состав стратосферы

Большинство элементов, найденных на поверхности Земли и в тропосфере, не достигают стратосферы. Вместо этого они обычно:

• разлагаются в тропосфере;
• могут быть устранены солнечным светом;
• могут переноситься на поверхность Земли через дождь или другие осадки.

Из-за инверсии в динамике температуры между тропосферой и стратосферой воздух практически не обменивается между двумя слоями, в результате чего испарения воды существуют в стратосфере только в незначительных количествах. По этой причине в этом слое чрезвычайно редко образование облаков.

Что касается газов, стратосфера образована преимущественно озоном, присутствующим в озоновом слое. Считается, что 90% всего озона в атмосфере находится в этой области. Кроме того, стратосфера содержит элементы, переносимые извержениями вулканов, такие, как оксиды азота, азотная кислота, галогены и т. д.

Температура стратосферы

Температура в стратосфере увеличивается с увеличением высоты, варьируя от -51 ° C в самой низкой точке (тропопауза) до -3 ° C в самой высокой точке (стратопауза).

Физические свойства воздуха

Воздух состоит из кислорода, азота, углекислого газа, аргона и ряда других примесей. Это своеобразный резервуар, в который попадают все газообразные продукты обмена. Кислород, который содержится в воздушном пространстве, способствует выделению энергии необходимой для жизни. В процессе дыхания он поступает в клетки живого организма и используется в процессе окисления.

По своему строению воздушная среда или атмосфера с учетом удаленности от земной поверхности делится на:

• тропосферу;
• стратосферу;
• мезосферу;
• ионосферу;
• экзосферу.

Гигиеническая оценка атмосферного пространства учитывает следующие его физические свойства:

• температуру;
• влажность;
• давление воздуха;
• скорость воздушных масс;
• электрическое состояние;
• радиоактивность;
• интенсивность солнечного излучения.

Химический состав воздушного пространства определяет содержание нормальных компонентов и примесей. Механические примеси показывают содержание пыли и дыма, микроорганизмы — количество бактерий и их патогенность. Количество газообразных веществ и пылевых частиц атмосферного воздуха во многом зависят от источника их поступления, а также от степени самоочищения атмосферы. Физические показатели атмосферного воздуха прямо и косвенно влияют на живые организмы.

Атмосферное давление

Если воздух имеет вес, то это значит, что он давит на поверхность, над которой находится. Величина этого давления известна, она довольно давно подсчитана. Составляет она приблизительно 1 кг на каждый 1 см2 поверхности. Если вдуматься, то это немало. Представьте, на один маленький квадратный сантиметр (на четыре клеточки в тетради) — целый килограмм! А что вы хотите? Это ведь вес столбика атмосферы высотой 1000 км!

Протяните вперёд руку ладошкой вверх. Чувствуете, как давит воздух? Нет? Странно. А ведь площадь вашей ладони составляет около 150 см2. Это значит, что на неё давит столб воздуха весом 150 кг! Представляете: вы сейчас держите на вытянутой руке 150 кг! Почти 75 кирпичей! Или 30 арбузов! Почему мы не ощущаем этого веса? Да потому, что он нам привычен. Ведь мы же не с Марса. Мы — земляне, мы здесь родились. Вот и привыкли. На самом-то деле объяснение, конечно, другое. И вы о нём обязательно узнаете, только попозже и на уроках физики, а не географии.

Что же такое атмосферное давление? Это давление, которое оказывает атмосфера на поверхность Земли? Так? Приблизительно так. Два уточнения. Первое: всё-таки лучше добавлять слово «земная». Земная атмосфера. А то планет-то много. Там другие атмосферы, с другим весом, с другим давлением. Второе: давление рассчитывается на единицу площади.

И чтобы вы не устали держать на вытянутой руке 150 кг воздуха, давайте, наконец, дадим строгое научное определение: атмосферное давление — это давление, оказываемое земной атмосферой на единицу площади.