Perché l'atmosfera esercita una pressione sulla Terra?

Tranne quando soffia il vento, probabilmente non sei consapevole che l'aria abbia massa ed esercita una pressione. Eppure, se all'improvviso non ci fosse pressione, il sangue ribollirebbe e l'aria nei polmoni si espanderebbe per far esplodere il tuo corpo come un pallone. Tuttavia, perché l'aria ha una pressione? È un gas, quindi potresti pensare che si espanderebbe nello spazio. Perché qualsiasi gas ha una pressione? In breve, è perché le molecole nell'atmosfera hanno energia, quindi interagiscono e rimbalzano l'una sull'altra, e perché sono legate dalla gravità per stare vicine. Dare un'occhiata più da vicino:

Come funziona la pressione dell'aria

L'aria è composta da una miscela di gas. Le molecole del gas hanno massa (anche se non molto) e temperatura. È possibile utilizzare la legge del gas ideale come un modo per visualizzare la pressione:

PV = nRT

dove P è pressione, V è volume, n è il numero di moli (riferito alla massa), R è una costante e T è temperatura. Il volume non è infinito perché la gravità terrestre ha abbastanza "attrarre" le molecole per tenerle vicine al pianeta. Alcuni gas fuoriescono, come l'elio, ma i gas più pesanti come azoto, ossigeno, vapore acqueo e anidride carbonica sono legati più strettamente. Sì, alcune di queste molecole più grandi sanguinano ancora nello spazio, ma i processi terrestri assorbono entrambi i gas (come il ciclo del carbonio) e li generano (come l'evaporazione dell'acqua dagli oceani).

Poiché esiste una temperatura misurabile, le molecole dell'atmosfera hanno energia. Vibrano e si muovono, urtando altre molecole di gas. Queste collisioni sono per lo più elastiche, il che significa che le molecole rimbalzano più di quanto si uniscano. Il "rimbalzo" è una forza. Quando viene applicato su un'area, come la pelle o la superficie terrestre, diventa pressione.

Quanto è la pressione atmosferica?

La pressione dipende da altitudine, temperatura e tempo (in gran parte la quantità di vapore acqueo), quindi non è una costante. Tuttavia, la pressione media dell'aria in condizioni normali a livello del mare è di 14,7 libbre per pollice quadrato, 29,92 pollici di mercurio o 1,01 × 10⁵ pascal. La pressione atmosferica è solo circa la metà a 5 km di altitudine (circa 3,1 miglia).

Perché la pressione è molto più alta vicino alla superficie terrestre? È perché è davvero una misura del peso di tutta l'aria che preme in quel punto. Se sei in alto nell'atmosfera, non c'è molta aria sopra di te da premere. Sulla superficie terrestre, l'intera atmosfera è accatastata sopra di te. Anche se le molecole di gas sono molto leggere e distanti, ce ne sono molte!