Isi
- Keberadaan Udara
- Atmosfir Pertama Bumi
- Atmosfer Kedua Bumi
- Atmosfir Ketiga (dan Sekarang) Bumi
- Hidup di Lautan Udara
- Udara, (Hampir) Di Mana Saja
Kehidupan di Bumi berenang di dasar lautan udara. Pengunjung dari tempat lain di tata surya tidak akan menemukan atmosfer Bumi yang mengundang. Bahkan bentuk kehidupan paling awal dari Bumi akan menemukan bahwa massa udara Bumi saat ini beracun. Namun penduduk Bumi berkembang dalam campuran nitrogen-oksigen unik yang disebut manusia sebagai udara.
Keberadaan Udara
Keberadaan udara di Bumi, seperti atmosfer planet lain, dimulai bahkan sebelum planet terbentuk. Atmosfer bumi saat ini berkembang melalui serangkaian peristiwa yang dimulai dengan menyatukan tata surya.
Atmosfir Pertama Bumi
Atmosfer pertama bumi, seperti debu dan batu yang membentuk Bumi purba, datang bersamaan ketika tata surya terbentuk. Suasana pertama itu adalah lapisan tipis hidrogen dan helium yang terhempas dari kekacauan bebatuan panas yang akhirnya akan menjadi Bumi. Atmosfer hidrogen dan helium sementara ini berasal dari sisa-sisa bola gas yang menjadi matahari.
Atmosfer Kedua Bumi
Massa batu panas yang menjadi Bumi butuh waktu lama untuk mendingin. Gunung berapi menggelegak dan melepaskan gas dari interior Bumi selama jutaan tahun. Gas-gas dominan yang dilepaskan terdiri dari karbon dioksida, uap air, hidrogen sulfida, dan amonia. Seiring waktu, gas-gas ini terakumulasi untuk membentuk atmosfer kedua Bumi. Setelah sekitar 500 juta tahun, Bumi cukup dingin untuk air mulai menumpuk, lebih lanjut mendinginkan Bumi dan akhirnya membentuk samudera pertama di Bumi.
Atmosfir Ketiga (dan Sekarang) Bumi
Fosil pertama yang dapat dikenali di bumi, bakteri mikroskopis, berumur sekitar 3,8 miliar tahun. Pada 2,7 miliar tahun yang lalu, cyanobacteria menghuni lautan dunia. Cyanobacteria oksigen yang dilepaskan ke atmosfer melalui proses fotosintesis. Ketika oksigen di atmosfer meningkat, karbon dioksida menurun, dikonsumsi oleh fotosintesis cyanobacteria.
Pada saat yang sama, sinar matahari menyebabkan ammonia atmosfer memecah menjadi nitrogen dan hidrogen. Sebagian besar hidrogen yang lebih ringan dari udara melayang ke atas dan akhirnya lepas ke angkasa. Nitrogen, bagaimanapun, secara bertahap menumpuk di atmosfer.
Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, peningkatan nitrogen dan oksigen di atmosfer menyebabkan pergeseran dari atmosfer reduksi awal ke modern atmosfer pengoksidasi. Atmosfer saat ini dari 78 persen nitrogen, 21 persen oksigen, argon 0,9 persen, karbon dioksida 0,03 persen dan sejumlah kecil gas lainnya tetap relatif stabil karena fotosintesis tanaman dan bakteri diseimbangkan dengan respirasi hewan.
Hidup di Lautan Udara
Sebagian besar cuaca dan kehidupan Bumi terjadi di troposfer, lapisan atmosfer yang paling dekat dengan permukaan Bumi. Di permukaan laut, gaya tekanan udara sama 14,70 pound per inci persegi (psi). Gaya ini berasal dari massa seluruh kolom udara di atas setiap inci persegi permukaan. Jadi dari mana datangnya udara di dalam mobil? Karena mobil bukan wadah kedap udara, kekuatan udara di atas dan di sekitar mobil mendorong udara ke dalam mobil.
Tapi dari mana datangnya udara di pesawat? Pesawat terbang lebih kedap udara daripada mobil, tetapi tidak sepenuhnya kedap udara. Kekuatan udara di atas dan di sekitar pesawat memenuhi pesawat dengan udara. Sayangnya, pesawat modern berlayar pada atau di atas 30.000 kaki di mana udaranya terlalu tipis bagi manusia untuk bernapas.
Meningkatkan tekanan udara kabin ke tekanan yang dapat bertahan membutuhkan pengalihan sebagian udara dari mesin pesawat. Udara yang dikompresi dan dipanaskan oleh mesin bergerak melalui serangkaian pendingin, kipas dan manifold sebelum ditambahkan ke udara di kabin pesawat. Sensor tekanan membuka dan menutup katup keluar untuk menjaga tekanan udara kabin antara 5.000 dan 8.000 kaki di atas permukaan laut.
Mempertahankan tekanan udara yang lebih besar pada ketinggian yang lebih tinggi membutuhkan peningkatan kekuatan struktural dari shell pesawat terbang. Semakin besar perbedaan antara tekanan udara interior dan tekanan udara eksterior, semakin kuat kulit terluar yang dibutuhkan. Sementara tekanan permukaan laut dimungkinkan, tekanan setara dengan 7.000 kaki di atas permukaan laut, sekitar 11 psi, sering digunakan di kabin pesawat terbang. Tekanan ini nyaman bagi kebanyakan orang sambil mengurangi massa pesawat.
Udara, (Hampir) Di Mana Saja
Jadi dari mana datangnya udara dalam air mendidih? Jawabannya, sederhananya, adalah udara terlarut. Jumlah udara yang larut dalam air tergantung pada suhu dan tekanan. Saat suhu meningkat, jumlah udara yang dapat larut dalam air berkurang. Ketika air mencapai suhu mendidih, 212 ° F (100 ° C), udara terlarut keluar dari larutan. Karena udara kurang padat daripada air, gelembung udara naik ke permukaan.
Sebaliknya, jumlah udara yang dapat larut dalam air meningkat seiring meningkatnya tekanan. Titik didih air berkurang dengan ketinggian karena tekanan udara berkurang. Menggunakan tutup meningkatkan tekanan pada permukaan air, meningkatkan suhu didih. Efek tekanan lebih rendah pada suhu mendidih membutuhkan penyesuaian resep saat memasak di tempat yang lebih tinggi.