Ауаның тығыздығы әртүрлі. Ол кішірек жерде ауа сирек болады. Сиректелген ауа нені білдіретінін және оның қандай ерекшеліктерімен сипатталатынын білейік.
Жердің газ қабығы
Ауа – біздің планетамыздың материалдық емес, бірақ өте маңызды құрамдас бөлігі. Ол организмдердің барлық өмірлік функцияларын қолдай отырып, энергия алмасу процесіне қатысады. Ол дыбыстардың таралуына ықпал етеді, Жерді гипотермиядан сақтайды және оны шамадан тыс күн радиациясынан қорғайды.
Ауа – атмосфера деп аталатын планетаның сыртқы қабығы. Ол көптеген газдардан тұрады: неон, аргон, сутегі, метан, гелий, криптон және т.б. Негізгі үлесті ауаның 98%-дан 99%-ға дейін құрайтын оттегі мен азот құрайды.
Газдардың қатынасы және олардың саны әртүрлі болуы мүмкін. Осылайша, автокөліктердің шығарындылары мен зауыттардың шығарындылары салдарынан қала ауасы көмірқышқыл газына көбірек қаныққан. Орманда, өнеркәсіп орындары жоқ жерлерде оттегінің мөлшері артады. Бірақ жайылымдық аймақта сиырлар ас қорыту кезінде бөлетін метанның үлесі артып келеді.
Ауа тығыздығы
Газ қабықшасының тығыздығына әлемнің әртүрлі бөліктерінде және әртүрлі жерлерде көптеген факторлар әсер етеді.биіктігімен ерекшеленеді. Тығыздығы төмен ауа – сиректелген ауа («сирек» деген сөзден). Ол неғұрлым сирек болса, оның молекулалары бір-бірінен соғұрлым алыс болады.
Тығыздық көлемнің бір текше метрінде қанша ауа бар екенін көрсетеді. Бұл мәннің стандарты қалыпты жағдайда және құрғақ ауада текше метрге 1,293 килограмм.
Физика ғылымында меншікті және массалық тығыздықты ажырату әдетке айналған. Ерекшелік бір текше метрдегі ауаның салмағын анықтайды. Бұл географиялық ендікке және планетаның айналуынан болатын инерцияға байланысты. Масса барометрлік қысымға, абсолютті температураға және меншікті газ тұрақтысына негізделген.
Сиректелген ауаның пайда болуының негізгі заңдылықтары мен принциптері Гей-Люссак және Бойль-Мариотт заңымен сипатталған. Олардың айтуынша, температура неғұрлым жоғары болса, қысым неғұрлым төмен болса, ауа сирек болады. Сонымен бірге оның ылғалдылығы да маңызды: оның жоғарылауымен тығыздық азаяды.
Рарификацияланған ауа және биіктік
Жердің тартылу күші магнит сияқты өзіне қол жетімді барлық денелерді өзіне тартады. Сондықтан біз серуендейміз және кеңістікте бейберекет қалмаймыз. Сондықтан түбінде көбірек зат молекулалары жиналады, яғни оның тығыздығы мен қысымы жер бетінде де жоғары болады. Одан неғұрлым алыс болса, бұл көрсеткіштер соғұрлым аз болады.
Таулар сияқты үлкен биіктерге көтерілген сайын тыныс алу қиындай түсетінін байқадыңыз ба? Мұның бәрі сирек ауаның кесірінен. Биіктікпен бір литрдегі оттегінің жалпы мөлшеріауа аз. Ол қанды дұрыс қанықтырмайды және тыныс алуымыз қиындайды.
Эверест шыңының биіктігі 8488 метр. Оның шыңында ауаның тығыздығы теңіз деңгейіндегі стандартты тығыздықтың үштен бірін құрайды. Адам 1500-ден 2500 метрге дейінгі биіктікте өзгерістерді байқай алады. Әрі қарай, тығыздық пен қысымның өзгеруі анағұрлым қатты сезіледі және денсаулыққа әлеуетті қауіп төндіреді.
Ең сирек кездесетін ауа экзосфераға тән – атмосфераның сыртқы қабаты. Ол жер бетінен 500-1000 километр биіктіктен басталады. Ол ашық кеңістікке біркелкі өтеді, онда кеңістік вакуум күйіне жақын. Газдың кеңістіктегі қысымы мен тығыздығы өте төмен.
Тікұшақ және сирек кездесетін әуе
Көп нәрсе ауаның тығыздығына байланысты. Мысалы, ол жер бетінен жоғары көтеруге арналған «төбені» анықтайды. Адам үшін бұл он мың метр. Бірақ мұндай биікке шығу үшін ұзақ дайындық қажет.
Ұшақтың да өз шектеулері бар. Тікұшақтар үшін бұл шамамен 6 мың метрді құрайды. Ұшақтардан әлдеқайда аз. Барлығы осы «құстың» дизайн ерекшеліктері мен жұмыс істеу принциптерімен түсіндіріледі.
Тікұшақ пропеллермен көтеріледі. Олар айналады, ауаны екі ағынға бөледі: олардың үстінде және олардың астында. Жоғарғы бөлігінде ауа бұрандалар бағытымен, төменгі бөлігінде - қарсы қозғалады. Осылайша, аппарат қанатының астындағы тығыздық оның үстіндегіден жоғары болады. Тікұшақ астындағы ауаға сүйеніп тұрған сияқтыжәне ұшады.
Сиректелген ауа қажетті қысымды жасауға мүмкіндік бермейді. Мұндай жағдайларда қозғалтқыштың қуатын және материалдардың өзі төтеп бере алмайтын бұрандалардың жылдамдығын айтарлықтай арттыру қажет болады. Әдетте, тікұшақтар 3-4 мың метр биіктікте тығызырақ ауада ұшады. Бір рет қана ұшқыш Жан Буле көлігін 12,5 мың метрге көтерді, алайда қозғалтқыш өртеніп кетті.
