Eli miksi ilma on ohuempaa eli sisältää vähemmän molekyylejä, mitä korkeammalla ilmakehässä noustaan?
Miksi ilma ohenee korkeuden kasvaessa?
Ohuttayläpilvee
9
1896
Vastaukset
- Pilven polttaja
Mitä korkeammalle mennään sitä enemmän on tilavuutta,->paine pienenee eli ilman tiheys pienenee->korkeammalla vähemmän molekyylejä. Gravitaatiokin vaikuttaa ilman tiheyteen, koska ilmamassa on kompressoituvaa. Ilmakehästä 90% onkin ilmakehän alimman 10% tasolla.
Englanniksi lisää, linkistä viimeinen kommentti: http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=320644
"Variations in air properties extend upward from the surface of the Earth. The sun heats the surface of the Earth, and some of this heat goes into warming the air near the surface. The heated air is then diffused or convected up through the atmosphere. Thus the air temperature is highest near the surface and decreases as altitude increases. The speed of sound depends on the temperature and also decreases with increasing altitude. The pressure of the air can be related to the weight of the air over a given location. As we increase altitude through the atmosphere, there is some air below us and some air above us. But there is always less air above us than was present at a lower altitude. Therefore, air pressure decreases as we increase altitude. The air density depends on both the temperature and the pressure through the equation of state and also decreases with increasing altitude."
Lisää tietoa:
Altitude
Air at higher altitudes has less total atmosphere above it so it is not pressed on as much as the air at sea level. This allows the molecules to spread out, which means there are fewer total molecules of air in any given space. At 18,000 feet above sea level the density of air is 500 millibars or half what it is at sea level. At the top of Mt. Everest, just over 29,000 feet above sea level, the air pressure is only 300 millibars.
Other Factors
Altitude is the major influence on air pressure but not the only one. Dry air is more dense than moist air and cold air is more dense than warm air. The density of air also varies from place to place on the earth. The atmosphere is measurably denser at the equator than at the poles. Because of this difference, the air pressure is less at the same altitude at the poles than at the equator. The difference in air density is equal to about 3,000 more feet of altitude.
Read more : https://www.ehow.com/info_7815868_air-thinner-altitude-rises.html - 1+18
Maan vetovoima on riittävä pidättämään mm. typpi- ja happimolekyylejä tietyn paksun kerroksen, käytännössä alle 100 km korkeudessa maan pinnasta. Esim. kuun vetovoima ei riitä siihen, siellä kaasumolekyylit karkaavat avaruuteen. Ylempänä olevat ilmamassat painavat alempia jolloin kasvaa paine ja ilman tiheys.
- Laskee,
>Ylempänä olevat ilmamassat painavat alempia jolloin kasvaa paine ja ilman tiheys.
Siinähän se on hyvin ilmaistu. - kaappifyysikko
Asia menee helposti hankalammaksi riippuen siitä millä tasolla asiaa ajattelee. Se on vähän yksinkertaistettu ajatus, että ylemmät ilmamassat paivavat alempia. Ei kuitenkaan väärin, koska ilman molekyylit todella törmäilevät toisiinsa, ja siinä mielesä ilmamassatkin tuntevat paineen.
Jos asiaa lähtee laskemaan kineettisen hiukkasteorian keinoin, niin ilman ohenemiselle ylöspäin mentäessä saa hiemaan erilaisia tuloksia riippuen hieman oletuksista. Esimerkiksi suljetussa laatikossa lämpötilat pääsevät tasoittumaan, ja se vaikuttaa tiheyden ja paineen muutokseen ylöspäin mentäessä.
Laajemmassa mittakaavassa lämpötilat eivät tasoitu. Molekyylit hidastuvat niiden kulkiessa gravitaatiokentässä ylöspäin, ja jos lämpötila ei ehdi tasoittua, niin ylempänä ilma on viileämpää. Ilmakehässä lämmenneet ilmamassa pyrkivät nousemaan, ja ne nousevat niin isoina "kuplina", että lämpötilat eivät ehdi tasoittua ympäröivien ilmamassojan kanssa. Tällä oletuksella ilma laajenee ja viilenee ylöspäin kulkiessaan. Paine tasoittuu lämpötilaan verrattuna nopeasti, joten oletus ilmakehässä on hyvä oletus lämpötilojen tiheyksienja paineiden noudattavan kokonaisuudessaankin oletusta paineen nopeasta tasaantumisesta, muttei lämpötilan. Tiheys la lämpötila on ns. adiapaattista laajenemista noudattava keskimäärin.
Ilmakehä ei tietenkään ole ole täysin tasainen, koska Aurinko lämmittää ilmamassoja epätasaisesti, jolloin syntyy lämpötilaeroja, ja ilmavirtoja paineiden pyrkiessä tasautumaan.- 20+14
" Paine tasoittuu lämpötilaan verrattuna nopeasti, joten oletus ilmakehässä on hyvä oletus lämpötilojen tiheyksien ja paineiden noudattavan kokonaisuudessaankin oletusta paineen nopeasta tasaantumisesta, muttei lämpötilan."
Vähän kryptistä tuo sinun selittelysi. Mutta jos pääselityksenä ei ole että ylemmät ilmakerrokset paineistavat alempia niin kerroppa mihin paineen kasvaminen vedessä syvemmälle mennessä perustuu (kokoonpuristumattomuuden tiheys ei merkittävästi kasva). - kaappifyysikko
20+14 kirjoitti:
" Paine tasoittuu lämpötilaan verrattuna nopeasti, joten oletus ilmakehässä on hyvä oletus lämpötilojen tiheyksien ja paineiden noudattavan kokonaisuudessaankin oletusta paineen nopeasta tasaantumisesta, muttei lämpötilan."
Vähän kryptistä tuo sinun selittelysi. Mutta jos pääselityksenä ei ole että ylemmät ilmakerrokset paineistavat alempia niin kerroppa mihin paineen kasvaminen vedessä syvemmälle mennessä perustuu (kokoonpuristumattomuuden tiheys ei merkittävästi kasva).Ilmaisin ajatuksiani kieltämättä epäselvästim ja kuten totesin, niin ei ole väärin ajatella ilmamassan tai vesimassan painavan alempia kerroksia. Painehan muodostuu molekyylien törmäilystä, ja törmäyksellisissä fluidessa törmäily vaikuttaa paitsi paineen niin muidenkin suureiden jakautumiseen (esim. lämpötila).
Yksittäiset hiukkaset saattavat poukkoilla kaasussa tai nesteessä melko vapaasti ylös tai alas, mutta gravitaatiopotentiaali vaikuttaa hiukkasiin. Jos lämpötila ei ehdi tasoittua, niin ylempänä hiukksilla on enemmän nopeutta, joten sitä myöten painekin on ylhäällä kovempi. Toisaalta lämpötilan tasoittuessa nopeudet tasoittuvat myös keskimäärin. Hiukkaset kuitenkin keskimäärin saavat gravitaatiolta keskimääräisen vapaan matkan aikana lisänopeutta alaspäin mentäessä ja menettää sitä ylöspäin mentäessä ennen seuraavaa törmäystä. Nettoefektinä paine kasvaa alaspäin. Sama pätee Sekä nesteissä että kaasuissa.
Krytinen kirjoitusasu seuraa tietysti siitä, että minulla, kuten varmaan monella muullakin, on työlästä nähdä kaavojen takaa selkeyttä. - 19+8
kaappifyysikko kirjoitti:
Ilmaisin ajatuksiani kieltämättä epäselvästim ja kuten totesin, niin ei ole väärin ajatella ilmamassan tai vesimassan painavan alempia kerroksia. Painehan muodostuu molekyylien törmäilystä, ja törmäyksellisissä fluidessa törmäily vaikuttaa paitsi paineen niin muidenkin suureiden jakautumiseen (esim. lämpötila).
Yksittäiset hiukkaset saattavat poukkoilla kaasussa tai nesteessä melko vapaasti ylös tai alas, mutta gravitaatiopotentiaali vaikuttaa hiukkasiin. Jos lämpötila ei ehdi tasoittua, niin ylempänä hiukksilla on enemmän nopeutta, joten sitä myöten painekin on ylhäällä kovempi. Toisaalta lämpötilan tasoittuessa nopeudet tasoittuvat myös keskimäärin. Hiukkaset kuitenkin keskimäärin saavat gravitaatiolta keskimääräisen vapaan matkan aikana lisänopeutta alaspäin mentäessä ja menettää sitä ylöspäin mentäessä ennen seuraavaa törmäystä. Nettoefektinä paine kasvaa alaspäin. Sama pätee Sekä nesteissä että kaasuissa.
Krytinen kirjoitusasu seuraa tietysti siitä, että minulla, kuten varmaan monella muullakin, on työlästä nähdä kaavojen takaa selkeyttä.Kyllä sulla on kryptisyyttä tuossa ajattelussakin. " Jos lämpötila ei ehdi tasoittua, niin ylempänä hiukkasilla on enemmän nopeutta, joten sitä myöten painekin on ylhäällä kovempi." Ilman paine ja tiheys ovat toisiinsa suoraan verrannollisia. Ilmamolekyylien nopeudet riippuvat niiden lämpötilasta joka ylempänä on yleensä alempi. Joten en nyt ymmärrä miten ilman paine voisi olla ylhäällä kovempi muutoin kuin joissain transienttitilanteissa jotka tässä kysymyksessä eivät ole niin relevantteja. Jos lämpötila oletetaan vakioksi ja olosuhteet stationääriseksi, saadaan ilmanpaineelle eksponentiaalinen malli jossa paine pienenee exp(-mgh/kT) mukaisesti.
- Kaappifyysikko
19+8 kirjoitti:
Kyllä sulla on kryptisyyttä tuossa ajattelussakin. " Jos lämpötila ei ehdi tasoittua, niin ylempänä hiukkasilla on enemmän nopeutta, joten sitä myöten painekin on ylhäällä kovempi." Ilman paine ja tiheys ovat toisiinsa suoraan verrannollisia. Ilmamolekyylien nopeudet riippuvat niiden lämpötilasta joka ylempänä on yleensä alempi. Joten en nyt ymmärrä miten ilman paine voisi olla ylhäällä kovempi muutoin kuin joissain transienttitilanteissa jotka tässä kysymyksessä eivät ole niin relevantteja. Jos lämpötila oletetaan vakioksi ja olosuhteet stationääriseksi, saadaan ilmanpaineelle eksponentiaalinen malli jossa paine pienenee exp(-mgh/kT) mukaisesti.
Tuo nappaamasi "kryptisyys" oli tietysti vain typo. Vaihda päittäin siitä kohdasta "ylempänä" -> "alempana". Olen johtanut tuon ja sen adiapaattisenkin tapauksen yhtälön. Tosin enimmäkseen jatkuvan aineen mekaniikan keinoin, joten harmi kyllä havainnollisempi kineettinen teoria on jäänyt paitsioon.
- kaappifyysikko
Kaappifyysikko kirjoitti:
Tuo nappaamasi "kryptisyys" oli tietysti vain typo. Vaihda päittäin siitä kohdasta "ylempänä" -> "alempana". Olen johtanut tuon ja sen adiapaattisenkin tapauksen yhtälön. Tosin enimmäkseen jatkuvan aineen mekaniikan keinoin, joten harmi kyllä havainnollisempi kineettinen teoria on jäänyt paitsioon.
Kas tulikäsitteellinen virhe. Myös jatkuvan aineen keinot kuuluvat kineettiseen teoriaan.Tarkoitin erottelua jatkuvan aineen ja hiukkasten välillä. Samoihin tuloksiin näillä päädytään, muttanäkökulma on hieman erilainen,ja riippuu tilanteesta kumpaa on helpompi käyttää työkaluna.
Pahoitteluni lukuisista virheistä.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
- 1575990
- 1145565
Olen miettinyt kauan
miten reagoisin, kun näen sinut taas. Ehkä ladannut tuohon hetkeen liikaa odotuksia. Ja sitten kun lopulta olit siinä, h465247Vanhempi mies
Jos yritän ajatella sinut pois sydämestäni, ikävä ja surullinen kaipuu tulee kaksin verroin kovempana. Olit mun unessa323275- 552789
Ostiko maailma sinut minulta?
Kun et enää resonoi kuin ennen. Kun et enää ihmetellen katso ympärillesi ja pohdi mitä mäen takana on? Ymmärrän ja tue252601- 432290
- 232100
Minne sä aina välillä joudut
Kun pitää hakemalla hakea sut sieltä ja sitten oot hetken aikaa esillä kunnes taas menet piiloon, en ymmärrä 🤔❤️ Oot ta131910On niin vaikea olla lähelläsi
En saa ottaa kädestäsi kiinni, en saa halata. En saa silittää hiuksiasi. Enkä saa sinua koskaan omakseni. ☔ Miehelle na151831