Gaisa blīvums ir atšķirīgs. Kur tas ir mazāks, gaiss ir retināts. Noskaidrosim, ko nozīmē retināts gaiss un kādas īpašības tam raksturīgas.
Zemes gāzes apvalks
Gaiss ir nemateriāla, taču ārkārtīgi svarīga mūsu planētas sastāvdaļa. Tas piedalās enerģijas apmaiņas procesā, atbalstot visas organismu dzīvībai svarīgās funkcijas. Tas veicina skaņu pārraidi, pasargā Zemi no hipotermijas un pasargā to no pārmērīga saules starojuma.
Gaiss ir planētas ārējais apvalks, ko sauc par atmosfēru. Tas sastāv no daudzām gāzēm: neona, argona, ūdeņraža, metāna, hēlija, kriptona utt. Galvenā daļa ir skābeklis un slāpeklis, kas veido no 98% līdz 99% gaisa.
Gāzu attiecība un to daudzums var atšķirties. Tātad automašīnu izplūdes gāzu un rūpnīcu izmešu dēļ pilsētas gaiss ir vairāk piesātināts ar oglekļa dioksīdu. Mežos, apvidos, kur nav rūpniecības, palielinās skābekļa daudzums. Taču ganībās pieaug metāna īpatsvars, ko govis izdala gremošanas laikā.
Gaisa blīvums
Gāzes apvalka blīvumu dažādās pasaules daļās un dažādās vietās ietekmē daudzi faktori.tas atšķiras pēc augstuma. Gaiss ar zemu blīvumu ir retināts gaiss (no vārda "reti"). Jo retāk tas ir, jo tālāk tā molekulas atrodas viena no otras.
Blīvums parāda, cik gaisa ir vienā tilpuma kubikmetrā. Šīs vērtības standarts ir 1,293 kilogrami uz kubikmetru normālos apstākļos un sausā gaisā.
Fizikā ir pieņemts atšķirt īpatnējo un masas blīvumu. Konkrēts nosaka, cik daudz gaisa sver vienā kubikmetrā. Tas ir atkarīgs no ģeogrāfiskā platuma un planētas rotācijas inerces. Masu nosaka, pamatojoties uz barometrisko spiedienu, absolūto temperatūru un īpatnējo gāzes konstanti.
Galvenie retinātā gaisa rašanās modeļi un principi ir aprakstīti Gay-Lussac un Boyle-Mariotte likumā. Pēc viņu domām, jo augstāka temperatūra un zemāks spiediens, jo retāks gaiss. Tajā pašā laikā svarīgs ir arī tā mitrums: līdz ar tā palielināšanos blīvums samazinās.
Ritināts gaiss un augstums
Zemes pievilkšanās spēks kā magnēts pievelk sev visus pieejamos ķermeņus. Tāpēc mēs ejam, nevis haotiski lidināmies kosmosā. Tāpēc apakšā tiek savākts vairāk vielas molekulu, kas nozīmē, ka arī tās blīvums un spiediens ir augstāks uz zemes virsmas. Jo tālāk no tā, jo mazāk šie rādītāji ir.
Vai esat ievērojuši, ka, kāpjot lielos augstumos, piemēram, kalnos, kļūst grūtāk elpot? Viss retinātā gaisa dēļ. Ar augstumu, kopējais skābekļa saturs vienā litrāir mazāk gaisa. Tas nepiesātina asinis pareizi, un mums ir grūti elpot.
Everesta augstums ir 8488 metri. Tās virsotnē gaisa blīvums ir viena trešdaļa no standarta blīvuma jūras līmenī. Cilvēks var pamanīt izmaiņas jau 1500 līdz 2500 metru augstumā. Turklāt blīvuma un spiediena izmaiņas ir jūtamas daudz asāk un jau rada potenciālu risku veselībai.
Visretāk sastopamais gaiss ir raksturīgs eksosfērai - atmosfēras ārējam slānim. Tas sākas no 500-1000 kilometru augstuma virs zemes virsmas. Tas vienmērīgi nonāk atklātā telpā, kur telpa ir tuvu vakuuma stāvoklim. Gāzes spiediens un blīvums kosmosā ir ļoti zems.
Helikopteri un reta gaiss
Daudz kas ir atkarīgs no gaisa blīvuma. Piemēram, tas nosaka "griestus" pacelšanai virs zemes virsmas. Cilvēkam tie ir desmit tūkstoši metru. Bet, lai uzkāptu tik augstu, ir nepieciešama ilgstoša sagatavošanās.
Arī lidmašīnām ir savas robežas. Helikopteriem tas ir aptuveni 6 tūkstoši metru. Daudz mazāk nekā lidmašīnas. Viss ir izskaidrojams ar šī "putna" dizaina iezīmēm un darbības principiem.
Helikopters paaugstina pacēlumu ar propelleriem. Viņi griežas, sadalot gaisu divās plūsmās: virs tām un zem tām. Augšējā daļā gaiss virzās skrūvju virzienā, apakšējā daļā - pret. Tādējādi blīvums zem aparāta spārna kļūst lielāks nekā virs tā. Šķiet, ka helikopters balstās uz gaisu zemun paceļas.
Reti gaiss neļauj izveidot vēlamo spiedienu. Šādos apstākļos būs ļoti jāpalielina dzinēja jauda un dzenskrūvju ātrums, ko paši materiāli neizturēs. Parasti helikopteri lido blīvākā gaisā 3-4 tūkstošu metru augstumā. Tikai vienu reizi pilots Žans Bulē savu automašīnu pacēla līdz 12,5 tūkstošiem metru, tomēr aizdegās dzinējs.
