Luftens tyndhed afhængig af højden. Hypoxi

Hvad er sjælden luft? Forklar mig som et fjols, hvad tynd luft er...)) og fik det bedste svar

Svar fra Anatoly Shodoev[guru]



Deraf betydningen af ​​ordet "sjælden" - luft. hvor molekyler er placeret sjældnere. For der er bare færre af dem.
Jeg så det. Hvordan puster man en bold op med en pumpe? Der pumpes luft ind i den, der er flere luftmolekyler der, og da de altid bevæger sig kaotisk, rammer de nu oftere boldens vægge indefra og lægger pres på den. Derfor er den oppustede bold så elastisk.
Forestil dig nu, at pumpen arbejder i den modsatte retning – den pumper luft ud. Selvfølgelig vil bolden simpelthen flade – det er alt. Men hvis vi i stedet for en bold har et stift kar - glas, metal, så bevarer det sin form og størrelse. Men når den pumpes ud, er der faktisk mindre luft (og molekyler) i den. Denne form for luft kaldes sjældent.
Sådan opnås forældet luft kunstigt. Men det sker også i naturen. Nemlig:
Jo højere du kommer op i bjergene fra havoverfladen, jo tyndere bliver luften. Derfor er det svært at trække vejret højt i bjergene, klatrere bærer endda iltmasker. Og endnu højere, hvor flyene flyver, er luften endnu tyndere. Og hvis forseglingen af ​​flyet brydes, dør passagererne meget hurtigt. Du kan spørge: hvorfor flyver fly så højt, hvis det er farligt? Dette er tvunget af strenge økonomiske interesser: den tynde luft er meget mindre tæt end under, og har derfor mindre modstand. Det betyder, at flyet kan flyve med højere hastigheder, flyvetiden reduceres, og der spares brændstof.
PS Er det ikke tid til at tage en pause fra fysikken? . Tag et kig på min side (i Min verden), se fotoalbummene igennem...

Svar fra 2 svar[guru]

Hej! Her er et udvalg af emner med svar på dit spørgsmål: Hvad er tynd luft? Forklar mig, som et fjols, hvad tynd luft er...))

Svar fra ForShmak[guru]
Nu, hvis du forestiller dig luft som vand, så vil der i en liters krukke være mindre end en liter, og der vil ikke være andet... dråber af vand vil synes at trække sig tilbage fra hinanden.
Sådan er det med luft


Svar fra Skjul[guru]
Du bestiger et højt bjerg og ups! Men jeg kan ikke trække vejret))
Generelt er dette lavt atmosfærisk tryk, observeret i store højder.


Svar fra Alexander[guru]
Der er sådan noget som pres. forestil dig, at der er en vis mængde luft i stemplet, trækker vi stemplet tilbage, og nu er den tidligere volumen fordoblet, men der er lige så meget luft tilbage der, som der var før. Dette vil være fortærvet luft, i modsætning til for eksempel det overskydende lufttryk i en bils dæk. Og kald ikke dig selv et fjols, det er slemt


Svar fra Yoalikaly Güntner[aktiv]
Anatoly Shodoev Oplyst (48195) for 5 år siden
Først og fremmest vil jeg ikke forklare det som et fjols. Jeg vil forklare det som en normal studerende, der ikke forstod emnet lidt.
For det andet godt gået. at du staver ordet sparsomt korrekt. Mange mennesker skriver udskrevet, måske tror de endda, at dette ord kommer fra ordet "udledning".
Faktisk. Selvfølgelig er det underliggende ord "sjældent".
======================================================
Hvordan forstår du så, hvordan man affyrer AK 47-geværet? Hvis dette ord er baseret på "sjældent"?


Svar fra ..|.. [nybegynder]
"Hvordan forstår vi så, hvordan man losser en AK 47 kampriffel? Hvis dette ord er baseret på "sjældent"?"
Sparse kommer fra ordet sjældent.
Og udflåd kommer af ordet udflåd.


Svar fra Alan Tedeshvili[nybegynder]
Så gutter, jeg vil berolige alle... Først og fremmest bliver molekylerne ikke mindre! de bevæger sig simpelthen væk fra hinanden... Heraf følger, at koncentrationen af ​​gasser ikke ændres, volumen af ​​gasblandingssystemet ændres! Og dette sker på grund af et fald i tryk... Gasblandingen er som en fjeder, jo mere du komprimerer den, jo mindre volumen vil den i sidste ende optage... Jo lavere potentialetryk, jo større volumen! Med samme koncentration men større volumen skal vores krop ventilere mere luft, men da lungernes volumen har sit maksimale, og ikke er i stand til at optage mere, oplever vi utilpashed (hypoxi)

Mængden af ​​ilt og nitrogen falder kraftigt med højden. Det hele handler om trykforskellen mellem de øvre og nedre lag af atmosfæren. De øverste lag lægger et stort pres på de nederste, så sidstnævnte har meget mere luft og lavere tryk. Klatrere, når de klatrer til store højder, oplever nogle vanskeligheder.

Det hele afhænger af den højde, som personen befinder sig i. Hvis den ikke overstiger 1 km, er forskellen næsten umærkelig, og der vil ikke være nogen skade på kroppen. En højde på 1 til 3 km kan heller ikke skade en sund person (kroppen kompenserer let for iltmanglen). Syge mennesker, især dem, der lider af astma, bør ikke tage på sådan en farlig rejse.

I en højde på 5 til 6 km mobiliserer en sund persons krop alle systemer og tvinger dem til at arbejde i øget tilstand på grund af mangel på ilt. En trænet person kan klare en sådan højde, hvorfor forskellige forskningsbaser og observatorier ofte er placeret her. Sund søvn og ordentlig ernæring hjælper videnskabsmænds kroppe med at klare stressende situationer.

Steder beliggende i en højde på 7 km og derover er uegnede til menneskeliv. Der er så lidt ilt her, at blodet ikke kan levere det fuldt ud til alle organer. De begynder at opleve iltsult. En person føler sig træt, hovedpine, og deres generelle tilstand forværres. En person kan ikke tilbringe mere end 3 dage i en højde på 8 km og derover.

Livet i højlandet

Beboere i bjergrige områder har meget bedre helbred og lever længere end beboere på sletterne. Hvad forklarer dette? Ilt er i sin natur et stærkt oxidationsmiddel. Ethvert oxidationsmiddel i kroppen forårsager aldring i større eller mindre grad. Men et menneske kan heller ikke leve. For at forbedre sundheden har du brug for et lidt lavere iltindhold i luften end på sletterne.

Den optimale højde for et behageligt liv er omkring 1500 meter over havets overflade. Kroppen oplever let iltsult, som tænder alle systemer i forbedret tilstand. Blodcirkulationen og ventilationen af ​​lungerne forbedres, og niveauet af hæmoglobin i blodet stiger.

Amerikanske videnskabsmænd har bemærket, at mennesker, der bor i bjergene, er kendetegnet ved gutturale lyde i deres tale. I store højder er det meget lettere at udtale sådanne lyde, da dette kræver at komprimere luften i halsen. Det er nemmest at gøre i højlandet, da luften her er tyndere end på sletterne.

Med afstand fra jordens overflade falder lufttætheden. Dette sker, fordi trykket i den øvre atmosfære er lavere end ved jorden.

Hvad er sammenhængen mellem lufttryk og dens massefylde?

Massefylden af ​​en gas er direkte proportional med dens tryk. Luftdensitetens afhængighed af tryk er beskrevet af Clapeyron-ligningen: for en ideel gas

,

Hvor ? - lufttæthed, s- absolut pres, R- specifik gaskonstant for tør luft (287.058 J? (kg K)), T- absolut temperatur i Kelvin.

For at beregne lufttæthed ? i en vis højde over havets overflade h følgende formler bruges:

, Hvor

Her
p 0- standardatmosfærisk tryk ved havoverfladen (101325 Pa);
T0- standardtemperatur ved havoverfladen (288,15 K);
g- acceleration af frit fald over jordens overflade (9,8 m? sek 2);
L- temperaturfaldshastighed med højden inden for troposfæren (0,0065 K? m);
R- universel gaskonstant (8,31447 J? (Mol K));
M- molær masse af tør luft (0,0289644 kg? Mol).

Dette er klart og intuitivt: De nederste luftlag er under større tryk end de øverste.

Hvad betyder lavt tryk og lav lufttæthed? Det betyder, at sådan fordærvet luft indeholder færre molekyler, inklusive iltmolekyler. Det er derfor, det er svært at trække vejret i store højder.

I øvrigt...

Ved 0°C er massen af ​​en kubikmeter (1 m3) luft:

  • ved jordens overflade - 1.293 kg;
  • i en højde af 12 km - 319 gram;
  • i en højde af 40 km - 4 gram.

Bjerge tiltrækker mennesker med deres skønhed og storhed. Gamle, som evigheden selv, smukke, mystiske, fortryllende sindet og hjertet, de efterlader ikke en enkelt person ligeglad. Betagende udsigt over bjergtoppe dækket af aldrig-smeltende sne, skovklædte skråninger og alpine enge tiltrækker alle, der mindst én gang har tilbragt en ferie i bjergene, til at vende tilbage.

Det har længe været bemærket, at folk i bjergene lever længere end på sletten. Mange af dem, der lever til en moden alder, bevarer godt humør og klarhed i sindet. De bliver mindre syge og kommer sig hurtigere fra sygdom. Kvinder i mellembjergene bevarer evnen til at føde børn meget længere end kvinder i lavlandet.

Betagende udsigt over bjergene suppleres af den reneste luft, som er så behagelig at trække vejret dybt. Bjergluft ren og fyldt med aromaer af lægeurter og blomster. Der er ingen støv, industriel sod eller udstødningsgasser. Du kan trække vejret let, og det ser ud til, at du ikke kan få nok af det.

Bjerge tiltrækker folk ikke kun med deres skønhed og storhed, men også med en varig forbedring af velvære, en mærkbar stigning i ydeevne og en bølge af styrke og energi. I bjergene er lufttrykket mindre end på sletterne. I en højde af 4 kilometer er trykket 460 mmHg, og i en højde af 6 km - 350 mmHg. Når højden stiger, falder luftens tæthed, og mængden af ​​ilt i det indåndede volumen falder tilsvarende, men paradoksalt nok har dette en positiv effekt på menneskers sundhed.

Ilt oxiderer vores krop, bidrager til aldring og forekomsten af ​​mange sygdomme. Samtidig er livet fuldstændig umuligt uden. Hvis vi vil forlænge livet væsentligt, skal vi derfor reducere ilttilførslen til kroppen, men ikke for lidt og ikke for meget. I det første tilfælde vil der ikke være nogen terapeutisk effekt, men i det andet kan du skade dig selv. Denne gyldne middelvej er bjergluften i midtbjergene: 1200 - 1500 meter over havets overflade, hvor iltindholdet er cirka 10%.

På nuværende tidspunkt er det allerede klart fastslået, at der kun er én faktor, der forlænger en persons liv i bjergene - det er bjergluft, hvis iltindhold er reduceret, og det har en meget gavnlig effekt på kroppen.

Mangel på ilt forårsager en omstrukturering af funktionen af ​​forskellige kropssystemer (kardiovaskulært, respiratorisk, nervøst) og tvinger reservekræfter til at tænde. Dette, som det viser sig, er en meget effektiv, billig og vigtigst tilgængelig måde at genoprette og forbedre sundheden på. Når mængden af ​​ilt i indåndingsluften falder, sendes et signal herom gennem specielle receptorer til medulla oblongatas respirationscenter og går derfra til musklerne. Arbejdet i brystet og lungerne øges, personen begynder at trække vejret oftere, og derfor forbedres ventilationen af ​​lungerne og leveringen af ​​ilt til blodet. Pulsen stiger, hvilket øger blodcirkulationen og ilt når hurtigere til vævene. Dette lettes også af frigivelsen af ​​nye røde blodlegemer til blodet, og derfor det hæmoglobin, de indeholder.

Dette forklarer den gavnlige effekt af bjergluft på en persons vitalitet. Når de kommer til bjergresorts, bemærker mange, at deres humør forbedres, og deres vitalitet aktiveres.

Men stiger man højere op i bjergene, hvor bjergluften indeholder endnu mindre ilt, vil kroppen reagere på sin mangel på en helt anden måde. Hypoxi (iltmangel) vil allerede være farlig, og først og fremmest vil nervesystemet lide af det, og hvis der ikke er nok ilt til at opretholde hjernens funktion, kan en person miste bevidstheden.

I bjergene er solstrålingen meget stærkere. Dette skyldes luftens høje gennemsigtighed, da dens tæthed og indholdet af støv og vanddamp falder med højden. Solstråling dræber mange skadelige mikroorganismer, der lever i luften, og nedbryder organisk stof. Men vigtigst af alt ioniserer solstråling bjergluft, hvilket fremmer dannelsen af ​​ioner, herunder negative ioner af ilt og ozon.

For at vores krop kan fungere normalt, skal både negativt og positivt ladede ioner være til stede i den luft, vi indånder, og i et nøje defineret forhold. Overtrædelse af denne balance i enhver retning har en meget negativ effekt på vores velvære og sundhed. Samtidig er negativt ladede ioner ifølge moderne videnskabelige data nødvendige for mennesker ligesom vitaminer i mad.

I landlig luft når koncentrationen af ​​ioner af begge ladninger på en solskinsdag 800-1000 pr. 1 kubik cm. I nogle bjergresorter stiger deres koncentration til flere tusinde. Derfor har bjergluft en helbredende effekt på de fleste levende væsener. Mange af Ruslands langlever lever i bjergområder. En anden effekt af tynd luft er at øge kroppens modstand mod de skadelige virkninger af stråling. Men i store højder stiger andelen af ​​ultraviolet stråling kraftigt. Virkningen af ​​ultraviolette stråler på den menneskelige krop er meget stor. Mulige forbrændinger af huden. De har en skadelig virkning på øjets nethinde, hvilket forårsager stærke smerter og nogle gange midlertidig blindhed. For at beskytte dine øjne skal du bruge briller med lysbeskyttende linser, og for at beskytte dit ansigt skal du have en bredskygget hat på.

For nylig er sådanne teknikker som oroterapi (behandling med bjergluft) eller normobarisk hypoxisk terapi (behandling med fortyndet luft med lavt iltindhold) blevet udbredt i medicin. Det er præcist fastslået, at ved hjælp af bjergluft kan følgende sygdomme forebygges og behandles: Erhvervssygdomme forbundet med skader på de øvre luftveje, forskellige former for allergiske og immundefekte tilstande, bronkial astma, en bred gruppe af sygdomme i nervesystem, sygdomme i bevægeapparatet, sygdomme hjerte-kar-system, mave-tarmsygdomme, hudsygdomme. Hypoxyterapi eliminerer bivirkninger som en ikke-medicinsk behandlingsmetode.

Luftdensiteten er ikke den samme. Hvor den er mindre, er luften tyndere. Lad os finde ud af, hvad forkælet luft betyder, og hvilke funktioner den er kendetegnet ved.

Jordens gasskal

Luft er en uhåndgribelig, men ekstremt vigtig bestanddel af vores planet. Det deltager i processen med energiudveksling og understøtter alle organismers vitale funktioner. Det fremmer transmissionen af ​​lyde, forhindrer jordens hypotermi og beskytter den mod den overdrevne påvirkning af solstråling.

Luft er planetens ydre skal, kaldet atmosfæren. Den består af mange gasser: neon, argon, brint, metan, helium, krypton osv. Hovedandelen består af ilt og nitrogen, som udgør 98 % til 99 % af luften.

Forholdet mellem gasser og deres mængde kan variere. På grund af bilers udstødning og fabriksudslip er byluften således mere mættet med kuldioxid. I skove, i områder, hvor der ikke er industri, stiger mængden af ​​ilt. Men i græsningsområdet vokser andelen af ​​metan, som køer udleder under fordøjelsen.

Luftdensitet

Gasskallens tæthed er påvirket af mange faktorer; den adskiller sig i forskellige dele af planeten og i forskellige højder. Luft med lav densitet er sjælden luft (fra ordet "sjælden"). Jo sjældnere det er, jo længere er dets molekyler fra hinanden.

Massefylde viser, hvor meget luft der er i en kubikmeter volumen. Den værdi, der er valgt som standard for denne værdi, er 1,293 kg pr. kubikmeter under normale forhold og tør luft.

I fysisk videnskab er det sædvanligt at skelne mellem specifikke og massefylde. Specifikt bestemmer en kubikmeter. Det afhænger af geografisk breddegrad og inerti fra planetens rotation. Massen bestemmes ud fra barometertryk, absolut temperatur og specifik gaskonstant.

De vigtigste mønstre for forekomst og principper for fortærnet luft er beskrevet af Gay-Lussac- og Boyle-Marriott-loven. Ifølge dem, jo ​​højere temperatur og lavere trykket, jo sjældnere er luften. Samtidig er dens fugtighed også vigtig: efterhånden som den stiger, falder tætheden.

Tynd luft og højde

Jordens tyngdekraft tiltrækker som en magnet alle de kroppe, der er tilgængelige for den, mod sig selv. Det er derfor, vi går, og ikke svæver kaotisk i rummet. Derfor ophobes flere stofmolekyler i bunden, hvilket betyder, at dens tæthed og tryk også er højere nær jordens overflade. Jo længere du er fra det, jo lavere er disse indikatorer.

Har du lagt mærke til, at når du klatrer til højere højder, såsom i bjergene, bliver det sværere at trække vejret? Dette skyldes den tynde luft der. Med højden bliver det samlede iltindhold i en liter luft mindre. Det mætter ikke blodet ordentligt, og vi oplever åndedrætsbesvær.

Mount Everests højde er 8488 meter. På toppen er lufttætheden en tredjedel af standarddensiteten ved havoverfladen. En person kan bemærke ændringer allerede i en højde på 1500 til 2500 meter. Yderligere ændringer i tæthed og tryk mærkes mere akut og udgør allerede en potentiel sundhedsrisiko.

Den mest sjældne luft er karakteristisk for exosfæren - det ydre lag af atmosfæren. Den starter fra 500-1000 kilometers højde og bevæger sig jævnt ud i det ydre rum, hvor rummet er tæt på en tilstand af vakuum. Gastrykket og tætheden i rummet er meget lavt.

Helikopter og tynd luft

Meget afhænger af lufttætheden. For eksempel definerer det et "loft" til at hæve sig over jordens overflade. For en person er det ti tusinde meter. Men at rejse sig så højt kræver en del forberedelse.

Fly har også deres grænser. For helikoptere er det cirka 6 tusinde meter. Meget mindre end flyvemaskiner. Alt forklares af designfunktionerne og driftsprincipperne for denne "fugl".

Helikopteren løftes ved hjælp af propeller. De roterer og deler luften i to strømme: over dem og under dem. I den øverste del bevæger luften sig i retning af skruerne, i den nederste del - imod. Således bliver tætheden under enhedens vinge større end over den. Helikopteren ser ud til at hvile i luften under den og letter.

Sjælden luft tillader dig ikke at skabe det ønskede tryk. Under sådanne forhold vil det være nødvendigt i høj grad at øge motorkraften og hastigheden af ​​propellerne, som materialerne selv ikke vil modstå. Som regel flyver helikoptere i tættere luft i højder på 3-4 tusinde meter. Kun én gang løftede piloten Jean Boulet sin bil til 12,5 tusinde meter, men motoren brød i brand.