하늘로 올라갈 수록 공기가 희박한 이유가 궁금합니다.

Question

공기는 지속적으로 생성되어서 지구전체를 채울 만큼 가득 존재하고 있을 텐데요. 어째서 하늘위로 올라가면 공기가 희박해지는지 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

대기 중의 공기를 안정적으로 잡아줄 중력의 힘이 약해지기 때문입니다.

​

도움되셨길 바랍니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

하늘로 올라갈수록 공기가 희박해지는 이유는 대기의 중력에 의한 압력 때문입니다.

지구의 대기는 지구를 둘러싸고 있는 가스 권에 해당합니다. 대기는 지표면에서부터 고도가 올라갈수록 압력이 점점 낮아집니다. 이는 지구의 중력이 대기 분자들을 지표면으로 끌어당기기 때문입니다.

지구 표면에서는 대기 분자들이 지표면에서부터 수직적인 방향으로 밀집되어 있습니다. 그러나, 고도가 올라갈수록 대기 분자들이 희박해지기 때문에, 같은 부피 안에 들어있는 분자의 수가 줄어들게 됩니다. 이렇게 되면, 분자들 간의 충돌 빈도가 줄어들게 되고, 고도가 높아질수록 대기의 밀도가 감소하게 됩니다.

따라서, 대기의 밀도는 지구의 중력에 의해 결정되며, 고도가 높아질수록 압력이 낮아지고 대기의 밀도가 감소하게 됩니다. 이러한 이유로 우주 비행선과 위성은 지구 대기권을 빠져나와서 우주에서 작동하도록 설계되어 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 남장우 과학전문가입니다.

만유인력때문입니다.

공기도 분자이고 질량이 있읍니다.

지구도 당연히 질량이 있고요....

거리가 멀어질수록 서로간에 작용하는 힘이 약해서서입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

높이 올라갈수록 공기가 적은 이유는 높은곳일수록 지구의 중심에서 멀어져 중력이 약해지기 때문입니다

그래서 중력이 강한 지표에는 공기가 많이 있고 중력이 약한 고지대는 공기가 적은 겁니다

Answer 5

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 중력은 질량이 있는 물체간의 서로 잡아 당기는 힘이라고하는데요. 일반적으로 중력이라고 하면 지구가 물체를 잡아 당기는 힘입니다. 따라서 공기도 우리가 측정하기는 어렵지만 질량이 존재합니다. 따라서 지구의 중력에 영향을 받는데요. 그래서 하늘로 올라갈수록 지구의 중력이 약해지므로 공기를 잡아 주지 못하게 되고 그로인해서 공기가 희박해 지는 것입니다.

Answer 6

공기는 지구 표면에서 대기압에 의해 압축됩니다. 대기압은 대기의 무게로 인해 발생하는 기압입니다. 고도가 높아질수록 대기의 무게는 줄어들게 되고, 이에 따라 대기압도 감소합니다. 따라서, 고도가 높아질수록 공기가 희박해지는 것입니다.

이와 함께 공기가 희박해지면서 분자간 간격이 넓어지게 되고, 분자 간 충돌도 적어지게 됩니다. 이는 온도가 낮아지는 원인 중 하나가 됩니다. 따라서, 고도가 높아질수록 온도도 낮아지는 것입니다.

이러한 이유로 인해 비행기가 고도 10km 이상을 비행할 때는 외부 온도가 -50℃ 이하로 떨어지며, 이에 따라 비행기의 기체도 차가워지고 연료의 유동성도 낮아집니다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 비행기의 연료는 냉각재를 첨가하여 고도에 따른 온도 변화에 대응합니다.

Answer 7

안녕하세요. 김주한 과학전문가입니다.

고도가 높아질수록 중력이 약해져 공기분자의 밀도가 희박해지는 까닭입니다. 그래서 고도가 올라갈수록 대기압도 감소하게 됩니다.

Answer 8

안녕하세요. 한도리 과학전문가입니다.

고도가 높을수록 공기가 희박해지는 이유는 고도에 따라 대기압이 감소하기 때문입니다. 공기는 서로와 주변 환경에 대한 자체 인력에 의해 서로 달라붙어 있는 분자로 구성되어 있습니다. 이러한 공기 분자는 지구 표면에 대기압이라는 압력을 가합니다. 해수면에서는 상공에 공기가 많기 때문에 대기압이 높고, 고도가 높을수록 상공에 공기가 적기 때문에 대기압이 낮아집니다.

Answer 9

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

하늘로 올라갈수록 공기가 희박한 이유는 대기권의 밀도가 높이에 따라 감소하기 때문입니다. 지구 중력이 높이에 따라 약해지면서 공기 분자들이 서로 멀어지고 대기권의 밀도가 낮아집니다. 이러한 이유로 비행기나 로켓 등이 하늘을 날아다니는 경우 공기 저항이 적어져서 더 빨리 움직일 수 있습니다.

Answer 10

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

하늘위로 올라갈수록 중력이 약해지므로 대기권에 산소나 공기의 밀도가 작을수밖에 없습니다.

감사합니다.

Answer 11

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.하늘 위로 올라갈수록 대기의 압력이 감소하기 때문에 공기가 희박해지는 것입니다. 이는 대기가 지구를 둘러싸고 있는 대기권의 높이가 올라갈수록 지구의 중력이 작용하는 힘이 약해지기 때문입니다. 이로 인해 대기 분자들이 서로 덜 끌리게 되고, 분자들 간의 충돌도 줄어들어 공기가 희박해지게 됩니다. 이러한 이유로 비행기나 로켓 등이 대기권 상층으로 올라갈수록 공기 저항이 줄어들기 때문에 더 빠른 속도로 이동할 수 있습니다. 하지만 이러한 대기의 희박함으로 인해 인간이 체감할 수 있는 산소 농도가 감소하므로, 대기압 조절 장치나 산소 공급 장치 등을 사용해 안전하게 활동할 수 있도록 해야 합니다.

Answer 12

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

하늘로 올라갈 수록 공기가 희박해지는 이유는 대기압이 지표면에서 고도가 높아질수록 감소하기 때문입니다. 이는 공기 분자들의 수가 고도가 높아짐에 따라 감소하게 되어 발생하는 현상입니다.

지표면에서 대기압은 지표면에 있는 공기의 무게로 인해 발생합니다. 이 무게는 지표면과 대기 사이에 있는 공기의 부피와 밀도에 따라 결정됩니다. 즉, 지표면에 가까울수록 공기는 더 많고 밀도가 높습니다.

그러나 고도가 높아질수록 공기 분자들 사이의 거리가 멀어지기 때문에 공기의 밀도가 점점 감소합니다. 이는 공기 분자들이 지구의 중력에 의해 지표면 쪽으로 끌리기 때문입니다. 그 결과로, 고도가 높아질수록 공기의 밀도와 압력이 감소하게 됩니다.

따라서 비행기나 위성과 같은 대기권 밖으로 나가는 우주선은 높은 고도에서 작동합니다. 이들은 고도가 높아질수록 대기압이 감소하는 것을 고려하여 설계되며, 대기압이 없는 우주 공간에서도 정상적으로 작동할 수 있도록 되어 있습니다.

Answer 13

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

공기는 중력에 의해 지구 표면에 끌리는 분자로 구성됩니다. 지구 표면에 가까울수록 더 많은 공기 분자가 있어 더 큰 기압을 생성합니다. 고도가 높아질수록 위의 공기 분자가 적어지므로 기압이 낮아집니다.

해수면에서 대기의 무게는 평방 인치당 약 14.7파운드(psi)의 압력을 가합니다. 그러나 대기권으로 올라가면 압력이 감소합니다. 고도가 1,000피트 높아질 때마다 기압은 약 1psi씩 감소합니다. 예를 들어 18,000피트의 고도에서 대기압은 해수면의 절반 정도에 불과합니다.

고도가 높아질수록 기압이 낮아진다는 것은 숨 쉴 수 있는 산소가 적어진다는 의미이기도 합니다. 이것이 바로 높은 고도에서 산을 오르거나 비행기를 타는 사람들이 고산병이나 저산소증(산소 결핍)을 피하기 위해 보충 산소가 필요할 수 있는 이유입니다.

또한 대기를 지구에 가깝게 유지하는 중력이 거리에 따라 약해지기 때문에 대기는 고도가 높아짐에 따라 더 얇아집니다. 외기권이라고 하는 대기의 가장 바깥쪽 층은 이 고도의 분자가 지구의 중력을 완전히 벗어날 수 있는 충분한 에너지를 가지고 있기 때문에 점차 우주로 사라집니다.