Мало кто из людей задумывается над особенностями незаметного вещества, которое известно человечеству под названием воздух, хотя без него все живое никогда бы не выжило. Плотность воздушных масс может изменяться в зависимости от окружающей среды, этот факт стал известен ученым достаточно давно. Там, где показатели плотности уменьшаются, образуется разряженный воздух, особенности которого могут почувствовать альпинисты или даже обычный человек без предварительной подготовки. Вопрос для новичков покажется очень интересным, благодаря изучению важных моментов, экспертам удалось выявить множество поразительных открытий. Для наглядного примера стоит разобрать обстановку на самых высоких горах планеты Земля, а также способ передвижения вертолетов, оснащенных специальными винтами на крыше.
Своеобразная оболочка планеты
Составляющая Земли под названием воздух считается очень важной для обитания всего живого, она участвует в жизнедеятельности организмов, передаче звуков, защищает планету от воздействия радиации, переохлаждения почвы. Разбираемую оболочку эксперты называют атмосферой, она состоит из нескольких газов, среди которых оказались:
- Неон.
- Аргон.
- Водород.
- Метан.
- Гелий.
- Криптон.
Львиная доля всей воздушной массы приходится на кислород и азот, если верить исследованиям ученых, то показатель варьируется от 98% до 99%. Соотношение газа в некоторых регионах планеты значительно изменяется, в лесу намного больше кислорода, чем в городах, где из-за езды транспорта, а также выбросов заводов увеличивается показатель углекислого газа.
Основы изучения плотности воздуха
Эксперты со всего мира приложили массу усилий, чтобы досконально изучить всевозможные изменения, касающиеся оболочки Земли, что дало положительный результат. Сегодня человечеству стало известно – на разной высоте плотность воздуха будет отличаться. Если показатели станут существенно ниже при замерах, значит, воздушные массы попадают под термин разряженные. Произошло понятие от слова редкий, из чего становится понятно, что молекулы в подобной среде отдаляются друг от друга на определенное расстояние. Человеческий организм сразу заподозрит подобные изменения и передаст сигнал в мозг, при этом дыхание может затрудниться, особенно у людей без подготовки.
Если брать за основу науку, то ученые разделяют плотность на две группы, первая – удельная, а вторая – массовая. Вычислить удельные показатели помогает вес 1 куб. м., тогда как массовую принадлежность эксперты находят исходя из показателей давления, температуры, а также постоянства газа. В учебных заведениях при обсуждении данной темы чаще всего приводят закон, который был запатентован Гей-Люссаком и Бойлем-Мариоттом. Эти двое ученых определили, что в зависимости от повышения температуры и понижения давления, воздух становится более редким. От влажности также многое зависит, если сухость преобладает, показатели разреженности станут меньше.
Роль высоты в замерах
На первый план во время изучения фактов выходит притяжение Земли, планета подобно магниту притягивает к себе все окружающие тела. Благодаря этому, люди ходят по асфальту, а не плавают, как космонавты в невесомости. Но на этом изучение профессионалов не закончилось, эксперты выявили, что молекулы и вещества также достаточно хорошо притягиваются земной поверхностью. А чем дальше от уровня моря, тем заметнее изменения в составе воздуха, давление также подымается и становится не таким приятным для организма, как это происходит внизу. Всему виной повышение разреженности воздуха, при замерах 1 литра воздушных масс было определено, что кислорода становится немного меньше, его часть заполняют другие газы. Альпинист при этом будет дышать глубже, тратя на это больше энергии, а кровь должным образом перестает насыщаться полезным веществом.
Горные путешествия
Для наглядного примера стоит взять высоту горы под названием Эверест, она составляет 8488 метров. На самой вершине этого гиганта плотность составила всего лишь третью часть от стандартных показателей, зафиксированных на уровне моря. По словам очевидцев явления, существенные изменения становятся заметными при подъеме на 1500-2500 метров. Чем дальше забирается человек, тем острее будут ощущаться перемены давления и разреженность воздуха, что повышает риск для здоровья людей. Покорение Эвереста не просто так считается настоящим подвигом, помимо распределения сил, нужно еще перенести массу изменений, которые попросту истощают организм.
Принцип передвижения вертолета
Этот воздушный транспорт, так или иначе, связан с разряженным воздухом, поскольку специально продуманные разработчиками лопасти самостоятельно создают изменения в окружающей среде. Во время движения винтов воздух делится на две части, под аппаратом образуется более плотный слой, а над ним мягкий. Вертолет словно опирается на воздух, чтобы беспрепятственно взлететь и подняться на определенную высоту. Но всему есть предел, если для полетов вблизи земли нужно меньше топлива и мощности двигателей, то на существенной высоте разреженность воздушных масс не позволит расслабиться пилоту.
Для поддержания наземного транспорта на ходу, нужно усилить работу моторов, винты при этом начинают двигаться быстрее, в противном случае произойдет падение вертолета. Чаще всего для безопасности находящихся на борту людей, этот тип транспорта передвигается на высоте 3-4 тыс. метров, где воздух обладает достаточной плотностью. Лишь однажды Жан Буль поставил рекорд, поднявшись до отметки в 12,5 тыс. метров, пока не загорелся двигатель его летательного аппатарта.
