Γιατί η Ατμόσφαιρα ασκεί πίεση στη Γη;

Εκτός εάν φυσάει ο άνεμος, πιθανότατα δεν γνωρίζετε ότι ο αέρας έχει μάζα και ασκεί πίεση. Ωστόσο, εάν δεν υπήρχε ξαφνικά καμία πίεση, το αίμα σας θα βράζει και ο αέρας στους πνεύμονές σας θα επεκταθεί για να σκάσει το σώμα σας σαν μπαλόνι. Ωστόσο, γιατί ο αέρας έχει πίεση; Είναι ένα αέριο, οπότε ίσως νομίζετε ότι θα επεκταθεί στο διάστημα. Γιατί οποιοδήποτε αέριο έχει πίεση; Με λίγα λόγια, είναι επειδή μόρια στο η ατμόσφαιρα έχουν ενέργεια, έτσι αλληλεπιδρούν και αναπηδούν μεταξύ τους, και επειδή δεσμεύονται από τη βαρύτητα να μένουν κοντά ο ένας στον άλλο. Κοίτα καλύτερα:

Ο αέρας αποτελείται από ένα μείγμα αερίων. Τα μόρια του αερίου έχουν μάζα (αν και όχι πολύ) και θερμοκρασία. Θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο ως ένας τρόπος οπτικοποίησης της πίεσης:

PV = nRT

όπου το P είναι πίεση, το V είναι όγκος, το n είναι ο αριθμός γραμμομορίων (που σχετίζεται με τη μάζα), το R είναι μια σταθερά και το Τ είναι θερμοκρασία. Ο όγκος δεν είναι απεριόριστος επειδή η βαρύτητα της Γης έχει αρκετό «τράβηγμα» στα μόρια για να τα κρατήσει κοντά στον πλανήτη. Ορισμένα αέρια διαφεύγουν, όπως το ήλιο, αλλά τα βαρύτερα αέρια όπως το άζωτο, το οξυγόνο, οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα συνδέονται πιο σφιχτά. Ναι, μερικά από αυτά τα μεγαλύτερα μόρια εκκενώνονται ακόμα στο διάστημα, αλλά οι επίγειες διεργασίες απορροφούν και τα δύο αέρια (όπως

Επειδή υπάρχει μετρήσιμη θερμοκρασία, τα μόρια της ατμόσφαιρας έχουν ενέργεια. Δονούνται και κινούνται, προσκρούοντας σε άλλα μόρια αερίου. Αυτές οι συγκρούσεις είναι ως επί το πλείστον ελαστικές, που σημαίνει ότι τα μόρια αναπηδούν περισσότερο από ότι κολλάνε μεταξύ τους. Η "αναπήδηση" είναι μια δύναμη. Όταν εφαρμόζεται σε μια περιοχή, όπως το δέρμα σας ή η επιφάνεια της Γης, γίνεται πίεση.

Η πίεση εξαρτάται από το υψόμετρο, τη θερμοκρασία και τον καιρό (σε μεγάλο βαθμό την ποσότητα υδρατμών), οπότε δεν είναι σταθερή. Ωστόσο, η μέση πίεση του αέρα υπό κανονικές συνθήκες στο επίπεδο της θάλασσας είναι 14,7 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα, 29,92 ίντσες υδραργύρου ή 1,01 × 10⁵ pascals. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι μόνο περίπου το μισό σε υψόμετρο 5 km (περίπου 3,1 μίλια).

Γιατί η πίεση είναι πολύ υψηλότερη κοντά στην επιφάνεια της Γης; Είναι επειδή είναι πραγματικά ένα μέτρο του βάρους όλου του αέρα που πιέζεται προς τα κάτω σε αυτό το σημείο. Εάν είστε ψηλά στην ατμόσφαιρα, δεν υπάρχει πολύς αέρας πάνω σας για να πατήσετε προς τα κάτω. Στην επιφάνεια της Γης, ολόκληρη η ατμόσφαιρα στοιβάζεται πάνω σας. Παρόλο που τα μόρια αερίων είναι πολύ ελαφριά και πολύ μακριά, υπάρχουν πολλά από αυτά!