İçerik
- Havanın Varlığı
- Dünya'nın ilk atmosferi
- Dünya'nın İkinci Atmosferi
- Dünyalar Üçüncü (ve Güncel) Atmosfer
- Hava okyanusunda yaşamak
- Hava, (Neredeyse) Her Yerde
Dünyadaki yaşam bir hava okyanusunun dibinde yüzüyor. Güneş sisteminin başka yerlerinden gelen ziyaretçiler Dünya atmosferini davetsiz bulamazlar. Dünyanın en eski yaşam formları bile Dünyanın mevcut hava kütlesini toksik olarak bulabilir. Yine de, dünya sakinleri, insanların hava dediği bu eşsiz azot-oksijen karışımında gelişirler.
Havanın Varlığı
Dünyadaki havanın varlığı, diğer gezegenlerin atmosferleri gibi, gezegen oluşmadan önce başladı. Dünyanın mevcut atmosferi, ile başlayan bir dizi olay aracılığıyla gelişti. güneş sisteminin birleştirilmesi.
Dünya'nın ilk atmosferi
Dünya'nın ilk atmosferi, ilk Dünya'yı oluşturan toz ve kayalar gibi, güneş sistemi oluştukça bir araya geldi. Bu ilk atmosfer ince bir tabaka idi hidrojen ve helyum Bu, sonunda Dünya haline gelebilecek olan sıcak kayaların kaosundan uzaklaştı. Bu geçici hidrojen ve helyum atmosferi, güneş haline gelen gaz küresinin kalıntılarından geldi.
Dünya'nın İkinci Atmosferi
Dünya haline gelen sıcak kaya kütlesinin soğuması uzun zaman aldı. Volkanlar, milyonlarca yıldır dünyanın içlerinden çıkan gazları köpürüp salıverdi. Salınan dominant gazlar karbon dioksit, su buharı, hidrojen sülfit ve amonyaktan oluşuyordu. Zamanla bu gazlar Dünya'nın ikinci atmosferini oluşturmak için birikir. Yaklaşık sonra 500 milyon yıllık Dünya suyun birikmesi için yeterince soğudu, Dünya'yı daha fazla soğutdu ve sonunda Dünya'nın ilk okyanusunu oluşturdu.
Dünyalar Üçüncü (ve Güncel) Atmosfer
Yeryüzünde ilk tanınan fosiller, mikroskobik bakteriler, yaklaşık 3.8 milyar yıl öncesine dayanır. 2,7 milyar yıl önce siyanobakteriler dünya okyanuslarını doldurdu. Siyanobakteriler serbest oksijen Fotosentez sürecinde atmosfere doğru. Atmosferdeki oksijen arttıkça, fotosentetik siyanobakteriler tarafından tüketilen karbondioksit azalmıştır.
Aynı zamanda, güneş ışığı atmosferik amonyağın azot ve hidrojene bölünmesine neden oldu. Havadan hafif hidrojenin çoğu yukarı doğru yüzer ve sonunda uzaya kaçar. Ancak azot, yavaş yavaş atmosferde birikmiştir.
Yaklaşık 2,4 milyar yıl önce, atmosferdeki artan azot ve oksijen, erken indirgeme atmosferinden modernin değişmesine neden oldu. oksitleyici atmosfer. Şimdiki yüzde 78 azot, yüzde 21 oksijen, yüzde 0,9 argon, yüzde 0,03 karbondioksit ve küçük miktarlarda diğer gazların atmosferi, bitkilerin ve hayvanların solunumla dengelendiği bakterilerin fotosentezi nedeniyle nispeten sabit kalır.
Hava okyanusunda yaşamak
Dünyadaki hava ve yaşamın çoğu, Dünya yüzeyine en yakın olan atmosferik tabaka olan troposferde meydana gelir. Deniz seviyesinde hava basıncı kuvveti eşittir İnç kare başına 14.70 pound (Psi). Bu kuvvet, bir yüzeyin her bir inç karesinin üstündeki tüm hava kolonunun kütlesinden gelir. Peki arabadaki hava nereden geliyor? Arabalar hava geçirmez kaplar olmadığından, aracın üstündeki ve etrafındaki havanın gücü havayı aracın içine iter.
Peki uçaktan uçak nereden geliyor? Uçaklar arabalardan daha hava geçirmez, ancak tamamen hava geçirmez değildir. Hava üstündeki ve düzlemi saran kuvvet, düzlemi hava ile doldurur. Maalesef, modern uçaklar, havanın insanların nefes alması için çok ince olduğu 30.000 feet veya daha yüksek hızda seyrederler.
Kabin hava basıncının sağlanabilir bir basınca yükseltilmesi, havanın bir kısmının uçak motorlarından yönlendirilmesini gerektirir. Motorlar tarafından sıkıştırılan ve ısıtılan hava, uçak kabinindeki havaya eklenmeden önce bir dizi soğutucu, fan ve manifold boyunca hareket eder. Basınç sensörleri kabin hava basıncını deniz seviyesinden 5.000 ila 8.000 feet arasında tutmak için bir çıkış valfini açar ve kapatır.
Daha yüksek havalarda daha yüksek hava basıncını korumak, uçak kabuğunun yapısal kuvvetini arttırmayı gerektirir. İç hava basıncı ile dış hava basıncı arasındaki fark ne kadar büyük olursa, dış kabuk da o kadar güçlü olur. Deniz seviyesinde basınç mümkün olsa da, deniz seviyesinden yaklaşık 7.000 feet yüksekliğe kadar olan basınç 11 psi, genellikle uçak kabinlerinde kullanılır. Bu basınç, çoğu insan için, uçak kütlesini azaltırken rahattır.
Hava, (Neredeyse) Her Yerde
Peki kaynar suda hava nereden geliyor? Cevap, basitçe söylemek gerekirse, çözünmüş hava. Suda çözünen hava miktarı sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Sıcaklık arttıkça, suda çözünebilecek hava miktarı azalır. Su, kaynama sıcaklığına, 212 ° F'ye (100 ° C) ulaştığında, çözünen hava, çözeltiden çıkar. Hava sudan daha az yoğun olduğundan, hava kabarcıkları yüzeye çıkar.
Buna karşılık, su içinde çözülebilen hava miktarı basınç arttıkça artar. Suyun kaynama noktası yükseldikçe azalır, çünkü hava basıncı düşer. Bir kapak kullanılması, suyun yüzeyindeki basıncı arttırır, kaynama sıcaklığını arttırır. Düşük basıncın kaynama sıcaklıkları üzerindeki etkisi, daha yüksek seviyelerde pişirirken tarif ayarlamaları gerektirir.