Возник спор с коллегой. Логика подсказывает, что если воздух нагревается, он расширяется и становится менее плотным, молекулы разлетаются дальше друг от друга. Значит ли это, что общий вес атмосферного столба над данной точкой поверхности изменится?
Или масса останется константой, просто изменится высота атмосферы? Прошу без сложных формул, объясните на пальцах.
Вес атмосферы НЕ зависит от температуры.
Вес = это сила тяжести, действующая на всю массу воздуха. Масса воздуха (количество молекул) остается прежней при нагреве. Молекулы никуда не исчезают и не появляются. Просто увеличивается их кинетическая энергия и среднее расстояние между ними.
Поэтому атмосфера при нагреве расширяется вверх, но общая масса газовой оболочки планеты сохраняется. Следовательно, вес столба воздуха над квадратным метром поверхности остается примерно 10 тонн независимо от того, лето или зима.
Меняется давление у поверхности (из за перераспределения плотности по высоте), но не вес всей атмосферы.
вес не меняется потому что масса та же просто объем больше становится
плотность падает а масса нет
А если учесть что теплый воздух поднимается вверх и холодный опускается? Получается перераспределение массы, и локально над конкретной точкой вес может измениться?
Локально да, конвекция создает области высокого и низкого давления. Но речь шла о весе ВСЕЙ атмосферы планеты
Технически вес может НЕМНОГО измениться из за потери молекул в космос.
Когда атмосфера нагревается, самые быстрые молекулы на границе экзосферы (водород, гелий) могут достичь второй космической скорости и улететь. Это называется атмосферная эвапорация. За миллионы лет Земля так потеряла значительную часть легких газов.
Но в масштабе человеческой жизни или даже столетий эффект пренебрежимо мал. Для практических расчетов вес атмосферы константа.
Отлично, спасибо! Значит я был прав в споре)