Sisu
- Õhu olemasolu
- Maakera esimene atmosfäär
- Maakera teine atmosfäär
- Maa kolmas (ja praegune) atmosfäär
- Elu õhu ookeanis
- Õhk, (peaaegu) kõikjal
Elu Maal ujub õhu ookeani põhjas. Päikesesüsteemi mujalt pärit külastajad ei leia Maa atmosfääri kutsuvat. Isegi Maa kõige varasemad eluvormid leiaksid, et Maa praegune õhumass on mürgine. Kuid maakera elanikud arenevad selles ainulaadses lämmastiku-hapniku segus, mida inimesed kutsuvad õhuks.
Õhu olemasolu
Õhu olemasolu Maal, nagu ka teiste planeetide atmosfäär, algas enne planeedi moodustumist. Maakera praegune atmosfäär kujunes välja sündmuste jada kaudu, mis algasid päikesesüsteemi ühildamine.
Maakera esimene atmosfäär
Maa esimene atmosfäär, nagu varase Maa moodustanud tolm ja kivimid, said kokku Päikesesüsteemi moodustumisel. See esimene atmosfäär oli õhuke kiht vesinik ja heelium mis puhus eemale kuumade kivide kaosest, millest lõpuks saab Maa. See ajutine vesiniku ja heeliumi atmosfäär tuli päikesest saanud gaasilise kuuli jäänustest.
Maakera teine atmosfäär
Kuum kivimass, millest sai Maa, jahtus kaua. Vulkaanid mullitasid ja vabastasid maakera sisemusest gaase miljoneid aastaid. Vallandatud gaasid koosnesid süsinikdioksiidist, veeaurust, vesiniksulfiidist ja ammoniaagist. Aja jooksul kogunesid need gaasid Maa teise atmosfääri moodustamiseks. Pärast umbes 500 miljonit aastat, Maa jahtus piisavalt, et vesi hakkaks kogunema, jahutades seda veelgi ja moodustades lõpuks Maa esimese ookeani.
Maa kolmas (ja praegune) atmosfäär
Maakera esimesed äratuntavad fossiilid, mikroskoopilised bakterid, pärinevad umbes 3,8 miljardist aastast. 2,7 miljardit aastat tagasi asustasid sinivetikad maailma ookeane. Sinivetikad vabastatud hapnik atmosfääri fotosünteesi käigus. Kuna atmosfääri hapnik tõusis, vähenes süsinikdioksiidi sisaldus fotosünteesivate sinivetikate poolt.
Samal ajal põhjustas päikesevalgus atmosfääri ammoniaagi lagunemise lämmastikku ja vesinikku. Enamik õhust kergemat vesinikku hõljus ülespoole ja pääses lõpuks kosmosesse. Lämmastik aga kogunes atmosfääri järk-järgult.
Umbes 2,4 miljardit aastat tagasi viis atmosfääris suurenev lämmastiku ja hapniku sisaldus ülemineku varajase redutseerimise atmosfäärist tänapäevasele oksüdeeriv atmosfäär. Praegune atmosfäär, milles on 78 protsenti lämmastikku, 21 protsenti hapnikku, 0,9 protsenti argooni, 0,03 protsenti süsinikdioksiidi ja väikestes kogustes muid gaase, püsib taimede ja bakterite fotosünteesi tõttu loomade hingamise abil suhteliselt stabiilsena.
Elu õhu ookeanis
Enamik Maa ilmast ja elust leiab aset troposfääris, atmosfääri kihis, mis on Maa pinnale kõige lähemal. Merepinnal võrdub õhurõhu jõud 14,70 naela ruut tolli kohta (psi). See jõud tuleb kogu õhu kolonni massist pinna iga ruut tollise kohal. Kust tuleb õhk autost? Kuna autod ei ole õhukindlad konteinerid, surub autost kõrgem ja seda ümbritsev õhu jõud autosse õhu.
Aga kust õhk tuleb lennukist? Lennukid on õhukindlamad kui autod, kuid mitte täiesti õhukindlad. Lennuki kohal ja seda ümbritsev õhu jõud täidab lennukiga õhku. Kahjuks kruiisivad tänapäevased lennukid 30 000 jalga või kõrgemal, kus õhk on inimeste hingamiseks liiga õhuke.
Salongi õhurõhu suurendamine ületatavaks rõhuks nõuab osa õhu suunamist lennukimootoritest. Mootorite kokkusurutud ja kuumutatud õhk liigub läbi jahutite, ventilaatorite ja kollektorite, enne kui need lisatakse lennukikabiini õhku. Rõhuandurid avavad ja sulgevad väljavooluventiili, et hoida salongi õhurõhk vahemikus 5000–8000 jalga merepinnast.
Suurema õhurõhu hoidmiseks kõrgematel kõrgustel on vaja suurendada lennuki kesta konstruktsioonitugevust. Mida suurem on erinevus siseõhu ja välisõhu rõhu vahel, seda tugevam on väliskest vaja. Kuigi merepinna rõhk on võimalik, on rõhk 7000 jalga üle merepinna, umbes 11 psi, kasutatakse sageli lennukikajutites. See rõhk on enamiku inimeste jaoks mugav, vähendades samal ajal lennuki massi.
Õhk, (peaaegu) kõikjal
Kust tuleb õhk keeva veega? Vastus lihtsalt öeldes on lahustunud õhk. Vees lahustunud õhu kogus sõltub temperatuurist ja rõhust. Temperatuuri tõustes väheneb vees lahustuva õhu hulk. Kui vesi jõuab keemistemperatuurini (100 ° C) 212 ° F, väljub lahustunud õhk lahusest. Kuna õhk on vähem tihe kui vesi, tõusevad õhumullid pinnale.
Vastupidiselt suureneb vees lahustuva õhu hulk rõhu tõustes. Vee keemistemperatuur väheneb tõusuga, kuna õhurõhk väheneb. Kaane kasutamine suurendab survet vee pinnale, tõstes keemistemperatuuri. Madalama rõhu mõju keemistemperatuuridele nõuab kõrgemal keetmisel küpsetamise retseptide kohandamist.