Õhk avaldab rõhku
Õppisid juba, et õhk on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaaside segu. Kuigi õhku me ei näe, tõmbab raskusjõud Maad ümbritsevat õhukihti siiski enda poole ja annab õhule kaalu. Seda survet maapinnale nimetatakse õhurõhuks. Peale selle avaldavad kõik gaasid rõhku sellepärast, et aineosakesed liiguvad ja põrkuvad.
Katse kilekotiga
Teeme õhurõhu lihtsa katsega tuntavaks. Võta üks terve õhuke kilekott. Veel läheb vaja purki ja kummi. Tõmba kilekott purgi peale ning sulge kummiga, nii et kott jääks lõdvalt purgi peale rippuma. Püüa kott purki suruda. Kuidas see õnnestus?
Eemalda nüüd kumm, lükka kott purki ning keera koti servad purgikaelale. Aseta jälle servadele kumm. Püüa kott purgist välja tõmmata. Polegi nii lihtne?
Katsetades tundsid, kui raske oli kilekotti nii purki suruda kui ka sealt välja tõmmata. Seda põhjustab purgi sees oleva gaasi (õhu) rõhu ja atmosfääri õhurõhu erinevus. Esimeses katses surud sa purgis olevat õhku kokku ja suurendad selle rõhku. Kuna purgi sees on nüüd suurem rõhk kui väljaspool, on väga raske kilekotti sügavamale purki suruda.
Teises katses tirisid kilekotti purgist välja, tekitades sellega purgis olevale õhule lisaruumi. Seal olev õhk muutus hõredamaks ja selle rõhk väiksemaks. Kuna purgis oleva õhu rõhk on väiksem kui väline õhurõhk, on raske kilekotti purgist välja tõmmata.
- Surve, mida avaldab maapind õhule.
- Surve, mida avaldab õhk maapinnale.
- Töö, mida tuleb teha koti purgist välja tirimiseks.
Rõhk tekib gaasis aineosakeste põrkumise tõttu
Kõikide gaaside, ka õhu osakesed liiguvad kogu aeg. Oma teel põrkavad need igasuguste esemete vastu. Iga osake annab põrkudes esemele löögi. Selle löögi jõudu kirjeldabki rõhk. Küllap taipasid nüüd, miks sinu katses õhku kokku surudes õhurõhk kasvas. Mida vähem on ruumi, seda rohkem põrkavad õhuosakesed vastu anuma seinu.
- Kui õhku kokku suruda, õhurõhk langeb.
- Kui õhku kokku suruda, õhurõhk tõuseb.
- Õhurõhk on alati ühesugune.
Kuidas õhurõhku mõõdetakse?
Õhurõhku mõõdetakse baromeetriga. Baromeetreid on mitmesuguseid, aga nende kõigi sees on mingi osa, mis reageerib õhurõhu muutumisele (madalama rõhuga paisub, kõrgemaga surutakse kokku). Osa baromeetreid on digitaalsed ja väga pisikesed. Kui sa oled näiteks mägedes matkal ja su nutitelefon saab aru, millal liigud kõrgemale või madalamale, on tõenäoliselt üks selline ka sinu telefonis.
Esimene baromeeter leiutati 17. sajandil. Sellega sai esimest korda tõestada, et õhul on kaal. Enne seda arvati, et õhk ei kaalu midagi.
- Õhutemperatuuri
- Õhurõhku
- Õhu kaalu
Miks me ei tunne õhu raskust?
Me asume Maad ümbritseva õhukihi põhjas. Õhusambas, mille põhja pindala on 1 cm2, on aineosakesi umbes ühe kilogrammi jagu. Inimese peopesale, mille pindala on 100 cm2, rõhub õhk seega sama suure jõuga kui sajakilone raskus!
Õnneks mõjub õhurõhk ühtviisi käe mõlemale poolele ja sellepärast me ei tunnegi õhu raskust. Kuidas aga meie keha sellist survet välja kannatab? Siin tuleb appi meie kehas olev rõhk. See pressib seestpoolt sama tugevalt välisele õhurõhule vastu.
- Sest õhul ei olegi erilist kaalu, see on väga kerge.
- Sest õhk surub meie kehale igast küljest.
- Sest meie keha sees on ka rõhk.
Mida kõrgemale tõusta, seda väiksemaks jääb õhurõhk
Maa-lähedane õhukiht on kõrgemate õhukihtide raskuse all kõige enam kokku pressitud. Õhk on siin kõige tihedam ja rõhk kõige suurem. Mida kaugemale maapinnalt eemaldume, seda õhemaks ja hõredamaks muutub meid rõhuv õhukiht. Seetõttu langeb kõrgemal ka õhurõhk.
Mida kõrgemale mägedes tõusta, seda muutub õhurõhk, kuna meid rõhuv õhukiht on kui maapinnal. See tähendab, et õhk on mäetipus kui maapinnal.
Lisa. Miks lennukis kõrvad lukku lähevad?
Inimesed on tavapärase õhurõhuga harjunud ega pööra sellele tähelepanu. Kui aga õhurõhk järsku muutub, tajume seda otsekohe. Eriti tundlikud on kõrvad. Kõrvas on trummikile, millest sees- ja väljaspool on rõhk tavaliselt ühesugune.
Kes on sõitnud lennukiga, on kindlasti nii õhkutõusmisel kui ka maandumisel tundnud kõrvades ebamugavust. Asi on selles, et kõrvas ei jõua rõhk sama kiiresti muutuda kui õhurõhk lennukis. Seetõttu surutakse trummikile sisse- või väljapoole pingule ja kõrvad lähevad lukku või lausa valusaks.
Rõhk kõrva sisemises ja välimises osas ühtlustub kiiremini, kui närida nätsu, haigutada või neelatada.
Ma tean, et …
Üks õhu omadusi on see, et ta avaldab rõhku. Gaasid avaldavad rõhku, sest gaasiosakesed liiguvad ja põrkavad esemete vastu. Lisaks sellele tõmbab raskusjõud Maad ümbritsevat õhukihti enda poole ja annab õhule kaalu, seda survet nimetatakse õhurõhuks. Maapinnast kõrgemale liikudes õhurõhk väheneb, sest õhk muutub hõredamaks ja õhukiht õhemaks. Ka inimese keha sees on rõhk, mis pressib õhurõhule vastu. Seetõttu me tavaliselt õhu survet ei tunne.
