Jaké faktory ovlivňují hustotu vzduchu?

Hustota je měření hmotnosti materiálu v daném objemu prostoru.U pevné hustoty zůstává hustota konstantní, i když se mění její prostředí.Hustota zlaté tyče je stejná na hladině moře, pod oceánem a na vrcholu hory Everest.Pro plyn, jako je vzduch, je hustota ovlivněna změnami tlaku, teploty a vlhkosti.Změny v hustotě vzduchu mohou modifikovat, jak snadno se objekt pohybuje a dokonce může způsobit zdravotní problémy.

Vzduch je směsí dusíku, kyslíku a dalších stopových plynů.Molekuly těchto plynů se obvykle pohybují rychle a odrážejí se od sebe.Pokud je prostředí konstantní bez změn teploty, tlaku nebo vlhkosti, hmotnost vzduchu v daném objemu prostoru zůstane stabilní.Hodnota hustoty vzduchu, obecně uvedená v kilogramech na metr krychlový, se vypočítá spíše než přímo měřená.

Zvýšení nebo snížení tlaku vzduchu může ovlivnit hustotu vzduchu.Dva hlavní důvody změn tlaku vzduchu jsou nadmořská a povětrnostní systémy.Z nich je nadmořská výška nejvýznamnější.Další tlak nutí molekuly vzduchu blíže k sobě, což vede k větší hmotnosti v daném objemu.Jak se nadmořská výška zvyšuje, tlak vzduchu se snižuje: menší tlak tlačí molekuly vzduchu dohromady.Toto snížení hustoty vzduchu znamená, že horský horolezec ve vysokých nadmořských výškách se při dechu méně kyslíku.Plíce obsahují stejný objem, ale nižší hustota vzduchu znamená, že v prostoru je méně kyslíku.

Teplota je dalším hlavním faktorem, který může mít vliv na hustotu vzduchu.Když se teplota zvyšuje, molekuly vzduchu se pohybují rychleji a odrazí se dále od sebe;Vyšší teploty proto vede k nižší hustotě vzduchu.Když je vzduch hustší, vytváří tažení na objekty, které se pohybují skrz něj.Například golfový míček zasažený v horkém dni na golfovém hřišti na vrcholu hory půjde dále než jeden zásah za chladný den na úrovni moře.Vysoká teplota a nižší tlak vzduchu, který se vyskytuje ve vysokých nadmořských výškách, se spojí ke snížení hustoty vzduchu.Překvapivě, čím více vlhkosti je ve vzduchu, má za následek nižší hustotu vzduchu.Protože počet molekul je konstantní, musí se počet molekul vody zvyšovat počet molekul dusíku a kyslíku se musí snížit.Molekulová hmotnost vody je mnohem nižší než u suchého vzduchu, jehož hmotnosti dominuje dusík a kyslík.Při vysoké vlhkosti se proto hustota vzduchu v daném objemu snižuje v důsledku snížené hmoty.