Разреженная атмосфера


Что такое разреженный воздух

Слово «разреженный» происходит от прилагательного «редкий». То есть с пониженной плотностью. Это состояние воздуха, когда количество молекул на кубический сантиметр пространства становится меньше, чем в воздухе, которым все привыкли дышать.

В природе он встречается на высоте. Например, в горах или в слоях атмосферы, в которые можно подняться на самолете. Чем выше подниматься над уровнем океана, тем более разреженным будет становиться воздух. В итоге он превратится в вакуум, то есть полное отсутствие молекул воздуха в пространстве.

Снижение плотности с набором высоты происходит потому, что чем дальше от земли, тем меньше на частички кислорода воздействует сила притяжения земли. Получается, что максимальная плотность воздуха у поверхности, особенно там, где произрастает много растений, а в открытом космосе воздуха нет совсем, там полный вакуум. А также разредить воздух можно искусственно.

В самолетах


Пассажирский самолет поднимается над поверхностью земли примерно на 10-12 км. Летающие аппараты с ракетным и турбореактивным двигателем поднимаются и до 100 км, но обывателям на них не попасть, на них летают только специально подготовленные для этого люди. На такой высоте жизнедеятельность человеческого организма невозможна. Если в самолете, находящимся в полете, открыть дверь или произойдет аварийная разгерметизация кабины, то все пассажиры в самолете моментально погибнут.

Но даже в герметичном закрытом салоне люди испытают дискомфортные ощущения:

  • повышенное давление;
  • идет кровь из носа;
  • закладывает уши;
  • отекают ноги.

Частые полеты на самолете идут отнюдь не на пользу здоровью. Перепады давления, большое содержание оксида углерода, слишком большое ускорение — все это влияет на сердечно-сосудистую систему. Беременным и больным гипертонией вообще не рекомендуют передвигаться таким способом.

В горах

Самая высокая точка на земле — это вершина горы Эверест. Максимальная точка этой горы достигает более 8 тысяч метров, и это очень высоко.

Инстинктивно человек боится высоты и стремится спуститься пониже. Происходит это не только потому, что с высокого места можно упасть, но и потому, что высота может пагубно и даже фатально влиять на человеческое здоровье.

К свойствам разреженного воздуха невозможно полностью привыкнуть, но можно адаптироваться. Альпинисты, которые поднимаются высоко в горы, годами готовятся к этому. А также знают, что подниматься нужно постепенно, набрав определенную высоту — нужно к ней привыкнуть. Если неподготовленный человек поднимется резко на Эверест или даже гору значительно ниже, то его наверняка подкосит горная болезнь. Для здорового крепкого человека критичная высота от 2,5 км и выше, а для больного или пожилого — от 1 км и выше. Симптомы этой болезни следующие:


  • головная боль и головокружение;
  • одышка;
  • рвота;
  • резкий упадок сил, а потом внезапный прилив сил;
  • неадекватное восприятие действительности.

Если у человека есть ощущение, что он резко стал счастлив, то это очень нехороший признак. За ним последует сонливость, а если уснуть, то уже не проснешься.

Самое страшное, что горная болезнь может долгое время протекать практически бессимптомно, а потом человек резко теряет сознание. Если ничего не предпринимать и немедленно не спуститься, то человек умрет. Губительнее всего гипоксия или недостаток кислорода для центральной нервной системы.

Лечение разреженным воздухом

Но ведь существует мнение, что горный воздух очень полезен. И это мнение справедливо, более того, существует даже оротерапия – лечение и восстановление разреженным воздухом.

Принцип терапии заключен в помещении человека в капсулу с разреженным воздухом в определенной концентрации.

Эффективна оротерапия в следующих случаях:

  • аллергические реакции организма;
  • заболевания центральной нервной системы;
  • профилактика патологии беременности;
  • анемия;
  • необходимость стимуляции регенерации.

Применяется методика в России с 1987 года. Проводиться такое лечение должно исключительно в клинических условиях и под наблюдением врача. Ведь и электрический ток, и радиоактивное излучение в неправильных дозах убивают, а в точно подсчитанных лечат. Разредить воздух в клинических условиях позволяет генератор горного воздуха.

Источник: www.syl.ru

климат, потепление, кризис, аномалия Изменения климата каждый из нас ощущает уже вполне реально.
Фото Reuters

Общепринятая гипотеза об увеличении парниковых газов (углекислоты, водяных паров и других) не объясняет глобальных изменений климата в наше время. Сторонники концепции парникового эффекта утверждают, что происходит накопление двуокиси углерода (угарного газа), который задерживает тепловую радиацию от Солнца. Но тогда как объяснить резкие похолодания в южных африканских странах? Запредельные морозы в зимнее время в заполярных областях?

Всем известно, что за последние 50–80 лет увеличилось потребление всех углеводородов (угля, нефти, газа)… Все эти ископаемые продукты возникли много миллионов лет назад. В химическом составе они содержат углерод и водород. При их сжигании образуются углекислый газ и вода, выделяется тепло. На примере газа пропана составим формулу горения:


С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О + ТЕПЛО

Все углеводороды и уголь имеют аналогичную формулу. Как видно из формулы, при сжигании одной молекулы газа выделяется три молекулы углекислого газа, а поглощается пять молекул кислорода. То есть газов стало меньше в 1,5 раза.

О каком накоплении атмосферных газов говорят сторонники парникового эффекта? Происходит, наоборот, их общее уменьшение!

Для полноты понимания этого явления вы можете сами убедиться в этом, проделав несложный опыт. Возьмите 10-литровую банку с широким горлышком, положите туда любой углеводород (свечку, древесные стружки), подожгите их и закройте горлышко тонкой резиновой пленкой. После полного уничтожения кислорода огонь погаснет и вы увидите, что пленка прогнулась вовнутрь. Значит, там упало давление, общее количество газов уменьшилось.

Подобное уменьшение кислорода в атмосфере происходит и в наше время, только в глобальном масштабе. Выделение углекислого газа возможно только при уменьшении кислорода. Сторонники парникового эффекта утверждают, что концентрация СО2 увеличилась в 1,3 раза. Значит, кислорода соответственно стало в 2,8 раза меньше (согласно химизму окисления всех углеводородов). Окисляющая способность воздуха стала меньше. При этом уменьшается озоновый слой, который образуется при грозах из кислорода.


Могут возразить, что кислород выделяется при фотосинтезе, но по исследованиям в области физиологии растений, кислорода выделяется ровно столько, сколько поглотилось углекислоты. То есть нет колебаний объемов. Поэтому уменьшение кислорода носит БЕЗВОЗВРАТНЫЙ характер.

О каких парниковых газах идет речь, если углекислый газ тяжелее всех приземных газов. Он, наоборот, опускается вниз, а не вверх! Уже на высоте 8 км начинается сильное разряжение, а на высоте 20 км начинается космос.

Из-за уменьшения кислорода увеличилась проницаемость атмосферного слоя. Возникают следующие эффекты:

1. Сопротивление молекул воздуха для прохождения солнечного излучения уменьшилось, поэтому в дневное время солнце сильнее греет землю и водную поверхность. Стало опасно загорать;

2. Усиливается испаряемость морей и океанов, происходит высушивание озер;

3. Климат становится влажнее, выпадение осадков усиливается, особенно дождей, а в зимнее время – больше снеговых осадков;

4. Сильная конвекция усиливает движение воздушных потоков, которые, захватывая пары воды, двигаются на сушу и несут обильные осадки. Не только большая масса воды испаряется, но и скорость передвижения этих масс увеличивается. Особенно будут страдать прибрежные государства, находящиеся между морями. Это – Европа, Америка, островные государства;

5. Из-за сильных перепадов горячего и холодного (космического) воздуха возникают смерчи, бури. Их быстрое перемещение в далекие районы Земли вызывает непрогнозируемые смерчи, дожди. Град возникает от того, что уже на небольшой высоте пары воды встречаются с холодом космоса. А так как водяных паров стало значительно больше, то и град стал чаще;


6. Из-за повышения влажности стало больше облаков, которые помогают нам, закрывая на время землю. Солнечные лучи отражаются от них обратно в космос. Вы сами можете заметить такое явление, когда набежит туча – становится даже холодно. Раньше эта разность так не наблюдалась потому, что прямые лучи сильнее греют;

7. Озоновый слой стал тоньше, так как уменьшилось содержание кислорода. Это приводит к усилению ультрафиолетового излучения и появлению мутагенных низших форм жизни;

8. Более сильное разряжение атмосферы создает угрозу для всех видов летательных аппаратов.

Но если атмосфера уменьшилась, то одновременно усилилось влияние космического холода в ночные часы и зимнее время (особенно в полярных зонах Земли). Если днем солнце нагревает сильнее прежнего, то ночью становится холоднее. Зимой мы это ощущаем на себе: солнце не только светит, но и греет.

В летнее время, когда цикл солнечной тепловой энергии перекрывает влияние космоса, температура может подниматься до 50 градусов по Цельсию. Летом солнечные лучи находятся под прямым углом к земле, поэтому нагрев максимальный. Европа и Россия ощутили это на себе.

Фактически наша Земля стала больше зависеть от двух космических факторов: солнечной радиации и космического холода. А для комфорта нашей жизни важна не средняя температура воздуха, а эта разность ночных и дневных температур, зимних и летних. Давление воздуха из-за этого перепада также резко скачет. Появляются непрогнозируемые аномальные вихревые потоки воздуха.


Раньше, когда не было автомобилей и такого технического прогресса, требующего уничтожения земных ресурсов (нефти, газа, угля), газовая оболочка планеты была больше и сильнее защищала Землю от солнца и от холода космоса. Например, на Венере, где очень большая атмосфера, колебаний температуры на поверхности планеты не наблюдается, она постоянна.

Если мы так же будем продолжать сжигание углеводородов, то эти температурные колебания усилятся. Испаряемость водных поверхностей также усилится, а это – дожди, наводнения, повышенная влажность воздуха.

Почему тают ледники полюсов? Опять же по причине уменьшения атмосферы, ведь она стала более проницаема для тепловых лучей. Поэтому ледники тают, особенно летом. Вулканы пополняют нашу атмосферу, как бы их ни ругали. Они – естественные источники газов. Все попытки климатологов объяснять наше «потепление» исходя из внутренних причин (Гольфстрима, вулканизма и других) не учитывают основную доминанту – атмосферу.

Почему происходят оледенения? Так как водяных паров больше, то быстрое их перемещение в холодные районы, а затем ночное влияние космоса резко охлаждает эти водяные пары. И, как следствие, – мокрые снегопады, град и другие массовые осадки. Эта же причина вызывает наводнения в летнее время.


Выдвинутая гипотеза объясняет все аномалии и катаклизмы климата. Усиленное потребление полезных ископаемых (угля, нефти, газа) приведет к усилению всех негативных процессов климата для нашей жизни. В наше время, когда антропогенное влияние на состав атмосферы (а это главный фактор климатообразования) стало глобальным, необходимо ее восстанавливать.

Алматы

Источник: www.ng.ru

Технический вакуум

А ещё очень разреженный газ именуют техническим вакуумом. Вакуум — это некая область пространства без вещества.

Вообще говоря, идеального вакуума в природе не встретить. Ведь даже в космическом пространстве, где, казалось бы, ничего нет, всё равно встречаются атомы водорода (пара атомов на кубический сантиметр).
Но в теории достичь такого идеала всё же можно, в мизерных масштабах.

Техническим вакуумом считают газ, который находится при давлении ниже, чем в окружающем пространстве. Ну, к примеру, этого легко достичь в неких сосудах или в трубопроводе. Для этой цели существуют различные вакуумные насосы.

Для живых организмов нахождение в вакууме смертельно. Смерть наступает за несколько минут из-за гипоксии (нехватки кислорода).

Разреженное состояние воздуха

Помимо того, что разреженный воздух не содержит достаточного количества кислорода для дыхания, существует ещё множество причин, по которым он опасен. Например, низкая температура воздуха. Причём настолько низкая, что человек может замёрзнуть насмерть. Именно в наиболее разреженном пространстве наблюдается самая низкая температура — в космосе (−273,15 °C — абсолютный ноль).


А ещё разреженный воздух опасен низким давлением. Из-за него можно оказаться в такой ситуации, когда не можешь сделать вдох. Так случается по той причине, что разреженный воздух обладает гораздо более низким давлением, чем в ваших лёгких. Из-за этого в силу вступает один из законов парциального давления газов. Он гласит, что газ будет стремиться перетекать из области высокого давления в область низкого давлению. То есть, из наших лёгких в окружающее пространство. Именно по этой причине в горах настолько тяжело дышать, ведь приходится прилагать немалые усилия для того, чтобы отвоевать кислород у окружающего пространства, в то время, как оно стремится вытянуть его из ваших лёгких.

Источник: naturae.ru

Газовая оболочка Земли

Воздух — неосязаемая, но крайне важная составляющая нашей планеты. Он участвует в процессе обмена энергии, поддерживая все жизненные функции организмов. Он способствует передаче звуков, препятствует переохлаждению Земли и защищает её от чрезмерного влияния солнечной радиации.


Воздух — это внешняя оболочка планеты, называемая атмосферой. Он состоит из множества газов: неона, аргона, водорода, метана, гелия, криптона и т. д. Основная доля приходится на кислород и азот, которые составляют от 98% до 99% воздуха.

Соотношение газов и их количество может изменяться. Так, из-за выхлопов машин и выбросов заводов городской воздух больше насыщен углекислым газом. В лесах, на местности, где нет производств, увеличивается количество кислорода. А вот в районе пастбищ растет доля метана, который выделяют коровы в процессе пищеварения.

Плотность воздуха

На плотность газовой оболочки влияет много факторов, в разных уголках планеты и на разных высотах она отличается. Воздух с небольшой плотностью – это разреженный воздух (от слова «редкий»). Чем он реже, тем дальше его молекулы находятся друг от друга.

Плотность показывает, сколько воздуха находится в одном кубическом метре объема. В качестве стандарта этой величины выбрано значение 1,293 килограмм на кубический метр при нормальных условиях и сухом воздухе.

В физической науке принято различать плотность удельную и массовую. Удельная определяет, сколько весит воздух в одном кубическом метре. Она зависит от географической широты и иннерции от вращения планеты. Массовая определяется исходя из барометрического давления, абсолютной температуры и удельной газовой постоянной.

Главные закономерности возникновения и принципы разреженного воздуха описаны законом Гей-Люссака и Бойля-Мариотта. Согласно им, чем больше температура и ниже давление, тем воздух более редкий. Вместе с этим, важна и его влажность: с её возрастанием плотность уменьшается.

Разреженный воздух и высота

Сила притяжения Земли, как магнит, притягивает все доступные ей тела к себе. Поэтому мы ходим, а не хаотично витаем в пространстве. Поэтому молекул вещества собирается больше именно внизу, а значит, его плотность и давление тоже выше у земной поверхности. Чем дальше от неё, тем эти показатели меньше.

Вы замечали, что с подъемом на большие высоты, например в горах, дышать становится тяжелее? Все из-за того, что там разреженный воздух. С высотой общее содержание кислорода в одном литре воздуха становится меньше. Он не насыщает кровь должным образом, и мы испытываем трудности в дыхании.

Высоты горы Эверест — 8488 метров. На её вершине плотность воздуха составляет треть от стандартной плотности на уровне моря. Заметить изменения человек может уже на высоте от 1500 до 2500 метров. Дальше изменение плотности и давления чувствуется острее и уже представляет потенциальный риск для здоровья.

Наиболее разряженный воздух характерен для экзосферы – внешнего слоя атмосферы. Она начинается с высоты 500-1000 километров над земной поверхностью. Она плавно переходит в открытый космос, где пространство приближено к состоянию вакуума. Давление и плотность газа в космосе очень низкие.

Вертолет и разреженный воздух

От плотности воздуха зависит очень многое. Например, она определяет «потолок» для подъема над земной поверхностью. Для человека он составляет десять тысяч метров. Но чтобы подняться так высоко, необходима длительная подготовка.

У летательных аппаратов тоже есть свой предел. У вертолетов он составляет примерно 6 тысяч метров. Гораздо меньше, чем у самолетов. Все объясняется особенностями конструкции и принципами работы этой «птички».

Подъемную силу вертолет приобретает при помощи винтов. Они вертятся, разделяя воздух на два потока: над ними и под ними. В верхней части воздух движется по направлению винтов, в нижней части – против. Таким образом, плотность под крылом аппарата становится больше, чем над ним. Вертолет словно опирается на воздух под собой и взлетает.

Разреженный воздух не позволяет создать нужного давления. В таких условиях потребуется сильно увеличить мощность двигателя и скорость движения винтов, что не выдержат сами материалы. Как правило, вертолеты летают в более плотном воздухе на высотах 3-4 тысячи метров. Лишь однажды пилот Жан Буле поднял свою машину на 12,5 тысяч метров, правда, при этом загорелся двигатель.

Источник: FB.ru

Разреженный воздух в горах

Количество кислорода и азота резко сокращается с высотой. Все дело в разности давлений между верхними и нижними слоями атмосферы. Верхние слои сильно давят на нижние, поэтому в последних намного больше воздуха и ниже его давление. Альпинисты, поднимаясь на большую высоту, испытывают некоторые трудности.

Все зависит от высоты, на которой находится человек. Если она не превышает 1 км, разница почти неощутима, и никакого вреда для организма не будет. Высота от 1 до 3 км также не может нанести вреда здоровому человеку (организм легко компенсирует недостаток кислорода). Больным же людям, особенно тем, кто страдает астмой, не следует отправляться в столь опасное путешествие.

На высоте от 5 до 6 км организм здорового человека мобилизирует все системы и заставляет их работать в усиленном режиме из-за недостатка кислорода. Подготовленный человек справляется с такой высотой, поэтому здесь часто располагаются различные исследовательские базы и обсерватории. Здоровый сон и правильное питание помогают организму ученых справляться со стрессовой ситуацией.

Места, расположенные на высоте от 7 км и выше, непригодны для жизни людей. Кислорода здесь настолько мало, что кровь не может в полной мере доставлять его всем органам. Они начинают испытывать кислородное голодание. Человек чувствует усталость, головную боль, ухудшается общее состояние. На высоте от 8 км и выше человек может провести не более 3 дней.

Жизнь в горной местности

Обитатели горных районов имеют гораздо лучшее здоровье и дольше живут, нежели жители равнин. Чем это объясняется? Кислород по своей природе — сильный окислитель. Любой окислитель в организме в большей или меньшей степени вызывает его старение. Но и жить без кислорода человек не может. Для укрепления здоровья нужна несколько меньшее содержание кислорода в воздухе, чем на равнинах.

Оптимальная высота для комфортной жизни составляет около 1500 метров над уровнем моря. Организм испытывает небольшое кислородное голодание, что включает в работу все системы в усиленном режиме. Улучшается кровообращение и вентиляция легких, повышается уровень гемоглобина в крови.

Американские ученые заметили, что для людей, живущих в горах, характерны гортанные звуки в речи. На большой высоте гораздо легче произносить подобные звуки, так как для этого нужно сжать воздух в горле. Это легче всего сделать именно в высокогорных районах, так как здесь воздух более разреженный, чем на равнинах.

Источник: www.kakprosto.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.