वायु घनत्व भिन्न होता है। जहां यह छोटा होता है, वहां हवा दुर्लभ होती है। आइए जानें कि विरल वायु का क्या अर्थ है और इसकी विशेषता क्या है।
पृथ्वी का गैस खोल
वायु हमारे ग्रह का एक अमूर्त, लेकिन अत्यंत महत्वपूर्ण घटक है। यह जीवों के सभी महत्वपूर्ण कार्यों का समर्थन करते हुए, ऊर्जा विनिमय की प्रक्रिया में भाग लेता है। यह ध्वनि के संचरण को बढ़ावा देता है, पृथ्वी को हाइपोथर्मिया से बचाता है और अत्यधिक सौर विकिरण से बचाता है।
वायु ग्रह का बाहरी आवरण है, जिसे वायुमंडल कहते हैं। इसमें कई गैसें होती हैं: नियॉन, आर्गन, हाइड्रोजन, मीथेन, हीलियम, क्रिप्टन, आदि। मुख्य हिस्सा ऑक्सीजन और नाइट्रोजन है, जो 98% से 99% हवा का निर्माण करते हैं।
गैसों का अनुपात और उनकी मात्रा भिन्न हो सकती है। इसलिए, कारों के निकास और कारखानों के उत्सर्जन के कारण, शहरी हवा कार्बन डाइऑक्साइड से अधिक संतृप्त होती है। जंगलों में, जिन क्षेत्रों में उद्योग नहीं हैं, वहां ऑक्सीजन की मात्रा बढ़ जाती है। लेकिन चरागाह क्षेत्र में गायों द्वारा पाचन के दौरान उत्सर्जित मीथेन का अनुपात बढ़ रहा है।
वायु घनत्व
गैस लिफाफे का घनत्व कई कारकों से प्रभावित होता है, दुनिया के विभिन्न हिस्सों में और अलग-अलगयह ऊंचाई में भिन्न होता है। कम घनत्व वाली हवा दुर्लभ हवा है ("दुर्लभ" शब्द से)। यह जितना दुर्लभ होता है, इसके अणु एक दूसरे से उतने ही दूर होते हैं।
घनत्व दर्शाता है कि एक घन मीटर आयतन में कितनी हवा है। सामान्य परिस्थितियों और शुष्क हवा में इस मान का मानक 1.293 किलोग्राम प्रति घन मीटर है।
भौतिक विज्ञान में विशिष्ट और द्रव्यमान घनत्व के बीच अंतर करने की प्रथा है। विशिष्ट निर्धारित करता है कि एक घन मीटर में हवा का वजन कितना होता है। यह ग्रह के घूर्णन से भौगोलिक अक्षांश और जड़ता पर निर्भर करता है। द्रव्यमान का निर्धारण बैरोमीटर के दबाव, पूर्ण तापमान और विशिष्ट गैस स्थिरांक के आधार पर किया जाता है।
विरल वायु की घटना के मुख्य पैटर्न और सिद्धांतों का वर्णन गे-लुसाक और बॉयल-मैरियोट के कानून द्वारा किया गया है। उनके अनुसार, तापमान जितना अधिक होगा और दबाव जितना कम होगा, हवा उतनी ही दुर्लभ होगी। साथ ही इसकी आर्द्रता भी महत्वपूर्ण है: इसके बढ़ने के साथ घनत्व कम हो जाता है।
दुर्लभ हवा और ऊंचाई
पृथ्वी का आकर्षण बल चुंबक की तरह अपने पास उपलब्ध सभी पिंडों को अपनी ओर आकर्षित करता है। इसलिए, हम चलते हैं, न कि अराजक रूप से अंतरिक्ष में मंडराते हैं। अत: पदार्थ के अधिक अणु तल पर एकत्रित होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसका घनत्व और दबाव भी पृथ्वी की सतह पर अधिक होता है। इससे जितना दूर, ये संकेतक उतने ही कम हैं।
क्या आपने देखा है कि जैसे-जैसे आप पहाड़ों की तरह बड़ी ऊंचाइयों पर चढ़ते हैं, सांस लेना मुश्किल हो जाता है? दुर्लभ हवा के कारण सभी। ऊंचाई के साथ, एक लीटर में कुल ऑक्सीजन सामग्रीकम हवा है। यह रक्त को ठीक से संतृप्त नहीं करता है और हमें सांस लेने में कठिनाई होती है।
माउंट एवरेस्ट की ऊंचाई 8488 मीटर है। इसके शिखर पर, वायु घनत्व समुद्र तल पर मानक घनत्व का एक तिहाई है। एक व्यक्ति 1500 से 2500 मीटर की ऊंचाई पर पहले से ही परिवर्तन देख सकता है। इसके अलावा, घनत्व और दबाव में परिवर्तन अधिक तीव्रता से महसूस किया जाता है और पहले से ही एक संभावित स्वास्थ्य जोखिम पैदा करता है।
सबसे दुर्लभ वायु बाह्यमंडल की विशेषता है - वायुमंडल की बाहरी परत। यह पृथ्वी की सतह से 500-1000 किलोमीटर की ऊंचाई से शुरू होता है। यह आसानी से खुले स्थान में चला जाता है, जहां अंतरिक्ष निर्वात की स्थिति के करीब होता है। अंतरिक्ष में गैस का दाब और घनत्व बहुत कम होता है।
हेलीकॉप्टर और दुर्लभ हवा
बहुत कुछ हवा के घनत्व पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, यह पृथ्वी की सतह से ऊपर उठाने के लिए "छत" को परिभाषित करता है। एक व्यक्ति के लिए यह दस हजार मीटर है। लेकिन इस ऊंचाई पर चढ़ने के लिए लंबी तैयारी की जरूरत है।
विमानों की भी अपनी सीमा होती है। हेलीकॉप्टरों के लिए यह करीब 6 हजार मीटर है। हवाई जहाज से बहुत कम। सब कुछ इस "पक्षी" के संचालन के डिजाइन सुविधाओं और सिद्धांतों द्वारा समझाया गया है।
हेलीकॉप्टर प्रोपेलर के साथ लिफ्ट करता है। वे घूमते हैं, हवा को दो धाराओं में विभाजित करते हैं: उनके ऊपर और उनके नीचे। ऊपरी हिस्से में, हवा शिकंजा की दिशा में चलती है, निचले हिस्से में - खिलाफ। इस प्रकार, तंत्र के पंख के नीचे घनत्व इसके ऊपर से अधिक हो जाता है। ऐसा लगता है कि हेलीकॉप्टर नीचे हवा में झुका हुआ हैऔर उड़ जाता है।
दुर्लभ हवा आपको वांछित दबाव बनाने की अनुमति नहीं देती है। ऐसी परिस्थितियों में, इंजन की शक्ति और प्रोपेलर की गति में बहुत वृद्धि करना आवश्यक होगा, जिसे सामग्री स्वयं नहीं झेल पाएगी। एक नियम के रूप में, हेलीकॉप्टर 3-4 हजार मीटर की ऊंचाई पर घनी हवा में उड़ते हैं। केवल एक बार पायलट जीन बोलेट ने अपनी कार को 12.5 हजार मीटर तक बढ़ाया, हालांकि, इंजन में आग लग गई।
