Чому в горах важко дихати?

З віддаленням від земної поверхні щільність повітря зменшується. Це відбувається тому, що тиск у верхніх шарах атмосфери нижче, ніж у землі.
Який зв’язок між тиском повітря і його щільністю?
Щільність газу прямо пропорційна його тиску. Залежність щільності повітря від тиску описує рівняння Клапейрона: для ідеального газу,
де? – щільність повітря, p – абсолютний тиск, R – питома газова стала для сухого повітря (287,058 Дж? (Кг · К)), T – абсолютна температура в Кельвіна.
Для обчислення щільності повітря? на певній висоті над рівнем моря h використовуються наступні формули:
, де
Тут
p0 – стандартне атмосферний тиск на рівні моря (101325 Па);
T0- стандартна температура на рівні моря (288,15 K);
g – прискорення вільного падіння над поверхнею Землі (9,8 м? с 2);
L – швидкість падіння температури з висотою, в межах тропосфери (0,0065 K? М);
R – універсальна газова постійна (8,31447 Дж? (Мовляв · K));
M – молярна маса сухого повітря (0,0289644 кг? Мол).
Це зрозуміло і інтуїтивно: нижні шари повітря знаходяться під найсильнішим тиском, ніж верхні.
А що значить знижений тиск і знижена щільність повітря? Це означає, що такий розріджене повітря містить менше молекул, в тому числі і молекул кисню. Ось чому на великій висоті важко дихати.
До речі …
При 0 & # 176; С маса одного кубометра (1 м3) повітря становить:
- у поверхні землі – 1, 293 кілограми;
- на висоті 12 км – 319 грами;
- на висоті 40 км – 4 грами.