Luchtdunheid afhankelijk van de hoogte. Hypoxie

Wat is ijle lucht? Leg me als een dwaas uit wat ijle lucht is...)) en kreeg het beste antwoord

Antwoord van Anatoly Shodoev[goeroe]



Vandaar de betekenis van het woord "verfijnd" - lucht. waarin moleculen minder vaak voorkomen. Omdat er daar simpelweg minder zijn.
Ik zag het. Hoe blaas je een bal op met een pomp? Er wordt lucht in gepompt, er zitten meer luchtmoleculen in, en omdat ze altijd chaotisch bewegen, raken ze nu vaker de wanden van de bal van binnenuit en oefenen er druk op uit. Daarom is de opgeblazen bal zo elastisch.
Stel je nu voor dat de pomp in de tegenovergestelde richting werkt: hij pompt lucht naar buiten. Natuurlijk zal de bal gewoon plat worden - dat is alles. Maar als we in plaats van een bal een stijf vat hebben - glas, metaal, dan behoudt het zijn vorm en grootte. Maar als het wordt weggepompt, zit er eigenlijk minder lucht (en moleculen) in. Dit soort lucht wordt ijl genoemd.
Dit is hoe ijle lucht kunstmatig wordt verkregen. Maar het gebeurt ook in de natuur. Namelijk:
Hoe hoger je vanaf zeeniveau de bergen in gaat, hoe dunner de lucht wordt. Daarom is het moeilijk om hoog in de bergen te ademen; klimmers dragen zelfs zuurstofmaskers. En nog hoger, waar vliegtuigen vliegen, is de lucht nog dunner. En als de verzegeling van het vliegtuig wordt verbroken, zullen de passagiers zeer snel overlijden. Je vraagt ​​je misschien af: waarom vliegen vliegtuigen zo hoog als het gevaarlijk is? Dit wordt gedwongen door strikte economische belangen: de ijle lucht is veel minder dicht dan beneden, en kent daarom minder weerstand. Dit betekent dat het vliegtuig met hogere snelheden kan vliegen, de vliegtijd wordt verkort en brandstof wordt bespaard.
PS Is het niet tijd om een ​​pauze te nemen van de natuurkunde? . Neem eens een kijkje op mijn pagina (in Mijn Wereld), blader door de fotoalbums...

Antwoord van 2 antwoorden[goeroe]

Hallo! Hier vindt u een selectie van onderwerpen met antwoorden op uw vraag: Wat is ijle lucht? Leg mij, als een dwaas, uit wat ijle lucht is...))

Antwoord van VoorSjmak[goeroe]
Als je je lucht voorstelt als water, dan zal er in een literpot minder dan een liter zitten en er zal niets anders zijn... waterdruppels lijken zich van elkaar terug te trekken.
Zo is het ook met lucht


Antwoord van Heimelijk[goeroe]
Je beklimt een hoge berg en oeps! Maar ik kan niet ademen))
Over het algemeen is dit een lage atmosferische druk, waargenomen op grote hoogte.


Antwoord van Alexander[goeroe]
Er bestaat zoiets als druk. Stel je voor dat er een bepaalde hoeveelheid lucht in de zuiger zit, we trekken de zuiger terug, en nu is het vorige volume verdubbeld, maar er zit nog evenveel lucht in als voorheen. Dit zal ijle lucht zijn, in tegenstelling tot bijvoorbeeld de overtollige luchtdruk in de banden van een auto. En noem jezelf geen dwaas, dat is slecht


Antwoord van Yoalikaly Güntner[actief]
Anatoly Shodoev Verlicht (48195) 5 jaar geleden
Allereerst zal ik het niet als een dwaas uitleggen. Ik zal het uitleggen als een normale student die het onderwerp niet een beetje begreep.
Ten tweede: goed gedaan. dat u het woord schaars correct spelt. Veel mensen schrijven ontslagen, misschien denken ze zelfs dat dit woord afkomstig is van het woord 'ontlading'.
In werkelijkheid. Het onderliggende woord is natuurlijk ‘zelden’.
======================================================
Hoe begrijp je dan hoe je het AK 47 aanvalsgeweer moet afvuren? Als dit woord gebaseerd is op "zelden"?


Antwoord van ..|.. [Nieuweling]
"Hoe begrijpen we dan hoe we een AK 47-aanvalsgeweer moeten lossen? Als dit woord gebaseerd is op 'zelden'?"
Schaars komt van het woord zelden.
En ontlading komt van het woord ontlading.


Antwoord van Alan Tedesjvili[Nieuweling]
Dus jongens, ik wil iedereen geruststellen... Ten eerste worden de moleculen niet kleiner! ze bewegen zich eenvoudigweg van elkaar af... Hieruit volgt dat de concentratie van gassen niet verandert, maar het volume van het gasmengselsysteem verandert! En dit gebeurt door een afname van de druk... Het gasmengsel is als een veer: hoe meer je het samendrukt, hoe minder volume het uiteindelijk zal innemen... Hoe lager de potentiële druk, hoe groter het volume! Met dezelfde concentratie maar een groter volume moet ons lichaam meer lucht ventileren, maar omdat het volume van de longen zijn maximum heeft en niet meer kan opnemen, ervaren we malaise (hypoxie).

De hoeveelheid zuurstof en stikstof neemt sterk af met de hoogte. Het draait allemaal om het drukverschil tussen de bovenste en onderste lagen van de atmosfeer. De bovenste lagen oefenen veel druk uit op de lagere, waardoor deze veel meer lucht en een lagere druk hebben. Klimmers ondervinden bij het klimmen naar grote hoogte enkele moeilijkheden.

Het hangt allemaal af van de hoogte waarop de persoon zich bevindt. Als het niet groter is dan 1 km, is het verschil bijna onmerkbaar en zal er geen schade aan het lichaam ontstaan. Ook een hoogte van 1 tot 3 km kan een gezond mens geen kwaad doen (het lichaam compenseert het gebrek aan zuurstof gemakkelijk). Zieke mensen, vooral degenen die aan astma lijden, mogen niet zo'n gevaarlijke reis maken.

Op een hoogte van 5 tot 6 km mobiliseert het lichaam van een gezond persoon alle systemen en dwingt ze om in verhoogde modus te werken vanwege zuurstofgebrek. Een getraind persoon kan zo'n hoogte aan, daarom zijn hier vaak verschillende onderzoeksbases en observatoria gevestigd. Gezonde slaap en goede voeding helpen het lichaam van wetenschappers om te gaan met stressvolle situaties.

Plaatsen gelegen op een hoogte van 7 km en hoger zijn ongeschikt voor menselijk leven. Er is hier zo weinig zuurstof dat het bloed het niet volledig naar alle organen kan transporteren. Ze beginnen zuurstofgebrek te ervaren. Een persoon voelt zich moe, hoofdpijn en zijn algemene toestand verslechtert. Een persoon kan niet meer dan 3 dagen op een hoogte van 8 km en hoger doorbrengen.

Het leven in de Hooglanden

Inwoners van bergachtige gebieden hebben een veel betere gezondheid en leven langer dan inwoners van de vlakten. Wat verklaart dit? Zuurstof is van nature een sterk oxidatiemiddel. Elk oxidatiemiddel in het lichaam veroorzaakt in meer of mindere mate veroudering. Maar een mens kan ook niet leven. Om de gezondheid te verbeteren heb je een iets lager zuurstofgehalte in de lucht nodig dan op de vlakten.

De optimale hoogte voor een comfortabel leven is ongeveer 1500 meter boven zeeniveau. Het lichaam ervaart een lichte zuurstofgebrek, waardoor alle systemen in de verbeterde modus worden ingeschakeld. De bloedcirculatie en ventilatie van de longen verbeteren en het hemoglobinegehalte in het bloed neemt toe.

Amerikaanse wetenschappers hebben gemerkt dat mensen die in de bergen wonen, worden gekenmerkt door keelgeluiden in hun spraak. Op grote hoogte is het veel gemakkelijker om dergelijke geluiden uit te spreken, omdat hiervoor de lucht in de keel moet worden samengedrukt. Dit is het gemakkelijkst te doen in de hooglanden, omdat de lucht hier dunner is dan op de vlakten.

Met de afstand tot het aardoppervlak neemt de luchtdichtheid af. Dit gebeurt omdat de druk in de bovenste atmosfeer lager is dan die op de grond.

Wat is de relatie tussen luchtdruk en de dichtheid ervan?

De dichtheid van een gas is recht evenredig met de druk ervan. De afhankelijkheid van de luchtdichtheid van de druk wordt beschreven door de Clapeyron-vergelijking: voor een ideaal gas

,

Waar ? - luchtdichtheid, P- absolute druk, R- specifieke gasconstante voor droge lucht (287,058 J? (kg K)), T- absolute temperatuur in Kelvin.

Om de luchtdichtheid te berekenen ? op een bepaalde hoogte boven zeeniveau H de volgende formules worden gebruikt:

, Waar

Hier
p0- standaard atmosferische druk op zeeniveau (101325 Pa);
T0- standaardtemperatuur op zeeniveau (288,15 K);
G- versnelling van de vrije val boven het aardoppervlak (9,8 m² sec 2);
L- snelheid van temperatuurdaling met de hoogte, binnen de troposfeer (0,0065 K? m);
R- universele gasconstante (8,31447 J? (Mol K));
M- molaire massa droge lucht (0,0289644 kg? Mol).

Dit is duidelijk en intuïtief: de onderste luchtlagen staan ​​onder grotere druk dan de bovenste lagen.

Wat betekent lage druk en lage luchtdichtheid? Dit betekent dat dergelijke ijle lucht minder moleculen bevat, inclusief zuurstofmoleculen. Dit is de reden waarom het moeilijk is om op grote hoogte te ademen.

Trouwens...

Bij 0°C is de massa van één kubieke meter (1 m3) lucht:

  • aan de oppervlakte van de aarde - 1.293 kilogram;
  • op een hoogte van 12 km - 319 gram;
  • op een hoogte van 40 km - 4 gram.

Bergen trekken mensen aan met hun schoonheid en grootsheid. Oud, net als de eeuwigheid zelf, mooi, mysterieus, betoverend voor geest en hart, ze laten geen enkele persoon onverschillig. Adembenemende uitzichten op bergtoppen bedekt met nooit smeltende sneeuw, beboste hellingen en alpenweiden trekken iedereen aan die minstens één keer een vakantie in de bergen heeft doorgebracht om terug te keren.

Het is al lang bekend dat mensen in de bergen langer leven dan op de vlakte. Velen van hen, die een hoge leeftijd bereiken, behouden een goed humeur en een heldere geest. Ze worden minder ziek en herstellen sneller van ziekte. Vrouwen in de middelgebergten behouden het vermogen om veel langer kinderen te krijgen dan vrouwen in de laaglanden.

Adembenemende uitzichten op de bergen worden aangevuld door de zuiverste lucht, die zo aangenaam is om diep in te ademen. Berglucht schoon en gevuld met aroma's van geneeskrachtige kruiden en bloemen. Er is geen sprake van stof, industrieel roet of uitlaatgassen. Je kunt gemakkelijk ademen en het lijkt alsof je er geen genoeg van kunt krijgen.

Bergen trekken mensen niet alleen aan met hun schoonheid en grootsheid, maar ook met een blijvende verbetering van het welzijn, een merkbare toename van de prestaties en een golf van kracht en energie. In de bergen is de luchtdruk lager dan in de vlakten. Op een hoogte van 4 kilometer is de druk 460 mmHg, en op een hoogte van 6 km - 350 mmHg. Naarmate de hoogte toeneemt, neemt de dichtheid van de lucht af en neemt de hoeveelheid zuurstof in het ingeademde volume dienovereenkomstig af, maar paradoxaal genoeg heeft dit een positief effect op de menselijke gezondheid.

Zuurstof oxideert ons lichaam, draagt ​​bij aan veroudering en het optreden van vele ziekten. Tegelijkertijd is het leven volkomen onmogelijk zonder. Als we het leven aanzienlijk willen verlengen, moeten we daarom de zuurstoftoevoer naar het lichaam verminderen, maar niet te weinig en niet te veel. In het eerste geval zal er geen therapeutisch effect zijn, maar in het tweede geval kunt u uzelf schade berokkenen. Deze gulden middenweg is de berglucht van de middelgebergten: 1200 - 1500 meter boven zeeniveau, waar het zuurstofgehalte ongeveer 10% bedraagt.

Momenteel is al duidelijk vastgesteld dat er maar één factor is die het leven van een persoon in de bergen verlengt: dit is berglucht, waarvan het zuurstofgehalte wordt verlaagd en dit heeft een zeer gunstig effect op het lichaam.

Gebrek aan zuurstof veroorzaakt een herstructurering in het functioneren van verschillende lichaamssystemen (cardiovasculair, respiratoir, zenuwachtig) en dwingt reservekrachten in te schakelen. Het blijkt dat dit een zeer effectieve, goedkope en vooral toegankelijke manier is om de gezondheid te herstellen en te verbeteren. Wanneer de hoeveelheid zuurstof in de ingeademde lucht afneemt, wordt een signaal hierover via speciale receptoren doorgegeven aan het ademhalingscentrum van de medulla oblongata, en van daaruit naar de spieren. Het werk van de borstkas en de longen neemt toe, de persoon begint vaker te ademen en dienovereenkomstig verbetert de ventilatie van de longen en de toevoer van zuurstof naar het bloed. De hartslag gaat omhoog, waardoor de bloedcirculatie toeneemt en zuurstof de weefsels sneller bereikt. Dit wordt ook mogelijk gemaakt door het vrijkomen van nieuwe rode bloedcellen in het bloed, en dus van de hemoglobine die ze bevatten.

Dit verklaart het gunstige effect van berglucht op de vitaliteit van een mens. Als ze naar bergresorts komen, merken velen dat hun humeur verbetert en hun vitaliteit wordt geactiveerd.

Maar als je hoger de bergen in gaat, waar de berglucht nog minder zuurstof bevat, zal het lichaam op een heel andere manier op het gebrek reageren. Hypoxie (zuurstofgebrek) zal al gevaarlijk zijn, en in de eerste plaats zal het zenuwstelsel eronder lijden, en als er niet genoeg zuurstof is om de hersenen goed te laten functioneren, kan een persoon het bewustzijn verliezen.

In de bergen is de zonnestraling veel sterker. Dit komt door de hoge transparantie van de lucht, omdat de dichtheid en het gehalte aan stof en waterdamp afnemen met de hoogte. Zonnestraling doodt veel schadelijke micro-organismen die in de lucht leven en breekt organisch materiaal af. Maar het belangrijkste is dat zonnestraling de berglucht ioniseert, waardoor de vorming van ionen wordt bevorderd, waaronder negatieve ionen van zuurstof en ozon.

Voor de normale werking van ons lichaam moeten zowel negatief als positief geladen ionen aanwezig zijn in de lucht die we inademen, en in een strikt gedefinieerde verhouding. Schending van dit evenwicht in welke richting dan ook heeft een zeer negatief effect op ons welzijn en onze gezondheid. Tegelijkertijd zijn negatief geladen ionen, volgens moderne wetenschappelijke gegevens, noodzakelijk voor de mens, net als vitamines in voedsel.

In de landelijke lucht bereikt de concentratie van ionen van beide ladingen op een zonnige dag 800-1000 per 1 kubieke cm. In sommige bergresorts stijgt hun concentratie tot enkele duizenden. Daarom heeft berglucht een genezend effect op de meeste levende wezens. Veel van de Russische langlevers leven in bergachtige gebieden. Een ander effect van ijle lucht is het vergroten van de weerstand van het lichaam tegen de schadelijke effecten van straling. Op grote hoogte neemt het aandeel ultraviolette straling echter sterk toe. De impact van ultraviolette straling op het menselijk lichaam is zeer groot. Mogelijke brandwonden op de huid. Ze hebben een schadelijk effect op het netvlies van de ogen en veroorzaken hevige pijn en soms tijdelijke blindheid. Om uw ogen te beschermen, moet u een bril met lichtbeschermende lenzen dragen, en om uw gezicht te beschermen een hoed met brede rand dragen.

Recentelijk zijn technieken als orotherapie (behandeling met berglucht) of normobarische hypoxische therapie (behandeling met ijle lucht met een laag zuurstofgehalte) wijdverspreid geworden in de geneeskunde. Er is precies vastgesteld dat met behulp van berglucht de volgende ziekten kunnen worden voorkomen en behandeld: beroepsziekten die verband houden met schade aan de bovenste luchtwegen, verschillende vormen van allergische aandoeningen en immunodeficiëntie, bronchiale astma, een brede groep ziekten van het zenuwstelsel, ziekten van het bewegingsapparaat, ziekten van het cardiovasculaire systeem, gastro-intestinale ziekten, huidziekten. Hypoxytherapie elimineert bijwerkingen als een niet-medicamenteuze behandelmethode.

De luchtdichtheid is niet hetzelfde. Waar het kleiner is, is de lucht dunner. Laten we eens kijken wat ijle lucht betekent en door welke kenmerken het wordt gekenmerkt.

Gasschil van de aarde

Lucht is een ongrijpbaar, maar uiterst belangrijk onderdeel van onze planeet. Het neemt deel aan het proces van energie-uitwisseling en ondersteunt alle vitale functies van organismen. Het bevordert de overdracht van geluiden, voorkomt onderkoeling van de aarde en beschermt haar tegen de overmatige invloed van zonnestraling.

Lucht is de buitenste schil van de planeet, de atmosfeer genoemd. Het bestaat uit vele gassen: neon, argon, waterstof, methaan, helium, krypton, enz. Het grootste deel bestaat uit zuurstof en stikstof, die 98% tot 99% van de lucht uitmaken.

De verhouding van gassen en hun hoeveelheid kan variëren. Als gevolg van de uitlaatgassen van auto's en de uitstoot van fabrieken is de stadslucht dus meer verzadigd met kooldioxide. In bossen, in gebieden waar geen industrie is, neemt de hoeveelheid zuurstof toe. Maar in het weiland groeit het aandeel methaan dat koeien uitstoten tijdens de vertering.

Luchtdichtheid

De dichtheid van de gasschil wordt door veel factoren beïnvloed; deze verschilt in verschillende delen van de planeet en op verschillende hoogten. Lucht met een lage dichtheid is ijle lucht (van het woord ‘zeldzaam’). Hoe zeldzamer het is, hoe verder de moleculen van elkaar verwijderd zijn.

De dichtheid geeft aan hoeveel lucht er in één kubieke meter volume zit. De waarde die voor deze waarde als norm is gekozen is 1,293 kilogram per kubieke meter onder normale omstandigheden en droge lucht.

In de natuurwetenschappen is het gebruikelijk om onderscheid te maken tussen specifieke en massadichtheden. Specifiek bepaalt één kubieke meter. Het hangt af van de geografische breedtegraad en de traagheid van de rotatie van de planeet. De massa wordt bepaald op basis van de barometrische druk, de absolute temperatuur en de specifieke gasconstante.

De belangrijkste patronen van voorkomen en principes van ijle lucht worden beschreven door de wetten van Gay-Lussac en Boyle-Marriott. Volgens hen geldt: hoe hoger de temperatuur en lager de druk, hoe zeldzamer de lucht. Tegelijkertijd is de luchtvochtigheid ook belangrijk: naarmate deze toeneemt, neemt de dichtheid af.

Dunne lucht en hoogte

De zwaartekracht van de aarde trekt, net als een magneet, alle lichamen die voor haar toegankelijk zijn naar zich toe. Daarom lopen we en zweven we niet chaotisch in de ruimte. Daarom hopen zich meer materiemoleculen op de bodem op, wat betekent dat de dichtheid en druk ook hoger zijn nabij het aardoppervlak. Hoe verder u ervan verwijderd bent, hoe lager deze indicatoren zijn.

Is het u opgevallen dat het moeilijker wordt om te ademen als u naar grotere hoogten klimt, zoals in de bergen? Dit komt door de ijle lucht daar. Naarmate de hoogte toeneemt, wordt het totale zuurstofgehalte in één liter lucht kleiner. Het verzadigt het bloed niet goed en we ervaren ademhalingsmoeilijkheden.

De hoogte van de Mount Everest bedraagt ​​8488 meter. Op de top bedraagt ​​de luchtdichtheid een derde van de standaarddichtheid op zeeniveau. Een mens kan al veranderingen opmerken op een hoogte van 1500 tot 2500 meter. Verdere veranderingen in dichtheid en druk worden acuter gevoeld en vormen nu al een potentieel gezondheidsrisico.

De meest ijle lucht is kenmerkend voor de exosfeer - de buitenste laag van de atmosfeer. Het begint op een hoogte van 500 tot 1000 kilometer en beweegt zich soepel de ruimte in, waar de ruimte bijna een vacuümtoestand heeft. De druk en dichtheid van gas in de ruimte zijn erg laag.

Helikopter en ijle lucht

Veel hangt af van de luchtdichtheid. Het definieert bijvoorbeeld een ‘plafond’ om boven het aardoppervlak uit te stijgen. Voor een persoon is het tienduizend meter. Maar om zo hoog te stijgen vergt veel voorbereiding.

Vliegtuigen hebben ook hun grenzen. Voor helikopters is dit ongeveer 6 duizend meter. Veel minder dan vliegtuigen. Alles wordt verklaard door de ontwerpkenmerken en werkingsprincipes van deze "vogel".

De helikopter krijgt lift door middel van propellers. Ze roteren en verdelen de lucht in twee stromen: erboven en eronder. In het bovenste gedeelte beweegt de lucht in de richting van de schroeven, in het onderste gedeelte - tegen. Zo wordt de dichtheid onder de vleugel van het apparaat groter dan erboven. De helikopter lijkt op de lucht eronder te leunen en stijgt op.

Door de ijle lucht kan de vereiste druk niet worden gecreëerd. In dergelijke omstandigheden zal het nodig zijn om het motorvermogen en de snelheid van de propellers aanzienlijk te verhogen, waar de materialen zelf niet tegen bestand zijn. In de regel vliegen helikopters in dichtere lucht op een hoogte van 3-4 duizend meter. Slechts één keer tilde piloot Jean Boulet zijn auto naar 12,5 duizend meter, maar de motor vloog in brand.