Yükseğe çıkıldıkça hava neden soğur?

Yüksek rakımlı yerlerin, dünyamızın ısı kaynağı Güneş'e daha yakın olduğuna göre sıcaklığın daha fazla olması gerekmez mi? Dahası, bulutlardaki nem havanın sıcak olmasını sağlamaz mı? O halde neden uçaklarda ısıtma sistemi bulunur? Neden dağcılar donarak ölür?

Yukarıdaki yazıyı okuyan çoğu kişi, güneş ışınlarının dünyaya çarpmak için 150 milyon km yol kat ettiğini düşünerek güneşe birkaç bin metre daha yakın olmanın bu kadar büyük bir fark yaratmayacağının farkına varacaktır. Yüksek rakımda ısının düşük olmasının nedeni, ısıyı tutacak olan ya da en azından ısının sabit kalmasını sağlayacak olan atmosferin ya da atmosferik basıncın olmamasıdır. Deniz seviyesinde atmosfer basıncı 1,00 atm’dir (standart atmosfer). Yerden beş bin metre yükseğe çıkıldığında ise basınç 0.83 atm civarındadır.  Aradaki fark yaşamsal faaliyetlerimizi yerine getirmemizi engellemez; ancak basınçta az da olsa bir değişiklik meydana gelir.

Bu küçük değişiklik bizim için olmasa da gazlar için önemlidir. Çünkü basınçtaki bir değişiklik gazlar için ısıdaki değişiklik anlamına da gelir. Şartların değişkenliği göz önünde bulundurulduğunda bu farkı gözlemlemenin iki yöntemi vardır. Basınç dış güçtür ve basınç uygulanan şeye enerji pompalar. Bu yüzden yüksek basınç etkisi altındaki gaz moleküllerinin daha az basınç etkisi altında olan gaz moleküllerine göre daha yüksek enerjiye sahip olması mümkündür. Başka bir yöntem ise; basınç azaldıkça gazın hacmi artar. Büyük bir alanda aynı gaz molekülleri varsa, birbirleriyle çok fazla sürtünmezler ve kinetik enerjileri daha büyük bir alana yayılır. Bu durumda ısı da azalır.

Düşük rakımda – özellikle şehirlerde – hava moleküllerinin birbirleriyle etkileşimi daha fazladır. Ancak yüksek rakımda hava molekülleri geniş alanda birbirlerinden bağımsız ve yalnızdır. Havada sürtünmeksizin dolanmaları için daha fazla alan vardır. Bu yüzden küçük bir alanda basınçla sıkışmazlar.

Kaynak: io9.com

3 Comments

Yorum yap
  1. 1
    Burak Bağdatlı

    Kuru havanın soğuma hızını şöyle buluyoruz:

    -g/cp

    Havanın cp’si 1004 J/kg K
    g=9,81m/s^2

    Havanın soğumasının tek nedeni bu belgede belirtildiği gibi yerin sıcak olması değildir aslında. Termodinamik bir etkidir. Ayrıca yerden yükseldikçe hava sürekli soğumaz. Bir noktada sabit kalır sıcaklık. Sonra artmaya başlar. Bunların hepsi atmosferin katmanlarını oluşturur.

    Havanın sıcaklığı eğer nemli ise daha yavaş düşer. Çünkü su buharı sıvıya dönüşürken enerji açığa çıkarır. Nemli havanın soğuma hızı 1km’de 4 ila 6 derece arasındadır.

  2. 2
    Sedat Sencan

    Güneş’e yaklaştıkça sıcaklığın artmasını düşünmek,ilk bakışta insana mantıklı gelir.
    1780’li yıllara gelinceye dek herkes böyle düşünüyordu.
    O yıllarda balonlarla deney yapıldıkça öyle olmadığı anlaşıldı.
    Yükseldikçe hava soğuyordu.
    Gökyüzüne doğru uzanan hayali bir merdivene tırmandığınızı düşünün.
    Her 1000 metrede bir sıcaklığın 1,6 santigrat derece azaldığını ölçersiniz.
    Yeryüzündeki hiçbir yükseklik bize Güneş’in sıcaklığını daha yoğun hissettirmez.
    Bunun sebebi uzaydaki muazzam mesafelerdir.
    Nitekim, Güneş,150 milyon kilometre ötededir.
    İstanbul Taksim’deki anıtın önünde duran bir kişiyi ele alalım.
    Bir adım atarak,örneğin Çin’deki bir orman yangınının sıcaklığını duyabilir mi?
    Bütün mesele atmosferdeki molekül yoğunluğu ile ilgilidir.
    Güneş’ten çıkan ışınlar atomlara enerji verirler.
    Bu enerji ,atomların hareketini arttırır birbirlerine daha fazla çarpmalarına yol açar.
    Böylece ısı açığa çıkar.
    Yaz günlerinde sokakta yürürken Güneş’in sıcaklığını çok daha yoğun hissederiz.
    Buna sebep olan,daha fazla ışın gelmesidir.
    Yükseğe çıkıldıkça havadaki molekül sayısı azalmaya başlar.
    Buna paralel olarak aralarındaki çarpışmalar da azalır.
    KAYNAK
    A Short History of Nearly Everything

  3. 3
    Abdulkadir AĞBALIK

    Yükseğe doğru çıkıldıkça havanın soğumasının sebebi dünyanın yer küresi dünyayı ısıtıyor bu sebeple yükseğe doğru çıkıldıkça dünyanın yükseği ısıtma derecesi düşer

+ Leave a Comment