Khi leo lên núi, tại sao không khí trở nên loãng hơn?

Câu trả lời: Bởi vì càng ở cao, lượng không khí ở trên càng ít.
"Không khí loãng" nghĩa là áp suất khí quyển giảm, mật độ không khí giảm. Nói cách khác, nếu so sánh lượng không khí trong cùng một thể tích ở nơi cao và nơi thấp, nơi cao có áp suất khí quyển thấp hơn, lượng không khí ít hơn. Tỷ lệ oxy trong không khí là cố định, nên nếu mật độ không khí thấp, lượng oxy cũng ít, người ở nơi đó sẽ cảm thấy khó thở.
Khi leo núi, chúng ta sẽ từ từ leo lên từ chân núi có độ cao thấp đến đỉnh núi, do đó áp suất khí quyển tác động lên chúng ta cũng sẽ giảm dần. Vì vậy, có thể khó cảm nhận được sự thay đổi của áp suất khí quyển. Do đó, hãy giới thiệu một ví dụ để có thể nhận ra ngay áp suất khí quyển thấp.
Bạn có thể đã từng trải nghiệm hoặc nhìn thấy trong hình ảnh, video rằng "khi lấy bánh kẹo mang theo leo núi ra ở đỉnh núi, túi đã phồng lên căng tròn". Túi phồng lên đó là bằng chứng cho thấy áp suất khí quyển ở nơi cao hơn thấp hơn so với nơi thấp. Chính không khí là thứ làm túi phồng lên. Miệng túi được đóng lại, nên lượng không khí trong túi không thay đổi dù ở chân núi hay trên đỉnh núi. Tuy nhiên, túi vẫn phồng lên vì có lực đẩy từ bên ngoài, tức là áp suất khí quyển giảm xuống.
Áp suất khí quyển vĩ độ Tùy theo độ cao mà áp suất không khí sẽ thay đổi, nhưng ở độ cao 0m, áp suất không khí được cho là khoảng 1013hPa (1 atm). Áp suất không khí sẽ giảm khoảng 1hPa cho mỗi 10m độ cao. Độ cao của núi Phú Sĩ là 3776m, áp suất không khí ở đỉnh núi là khoảng 630hPa. Độ cao của núi Everest là 8850m, áp suất không khí ở đỉnh núi giảm xuống khoảng 300hPa.
Vậy tại sao ở những nơi có độ cao lớn, áp suất khí quyển lại thấp hơn? Đó là do lượng không khí chồng chất lên trên ít hơn. Áp suất khí quyển là lực tác động do trọng lượng của không khí chồng chất lên trên, vì vậy nếu lượng không khí ít hơn, áp suất cũng sẽ thấp hơn.
Điều này có thể dễ hình dung hơn nếu so sánh với áp lực nước. Lực tác động của nước lên vật thể dưới nước. Áp lực nước tăng khoảng 1 atm cho mỗi 10 m độ sâu, và ở đáy rãnh Mariana sâu hơn 10.000 m, áp lực nước gấp 1.000 lần so với mặt nước. Áp lực nước càng cao ở những nơi càng sâu là do lượng nước ở trên càng nhiều.
Bài viết được công bố: Tháng 12 năm 2021
Giám sát: Mitsuharu Oyama

Sinh năm 1957 tại Tokyo. Tốt nghiệp thạc sĩ tại Đại học Công nghệ Tokyo. Từng là giáo viên vật lý tại trường trung học, giám đốc giáo dục tại Ủy ban Giáo dục tỉnh Chiba, hiệu trưởng trường trung học Chosei tỉnh Chiba, hiện là giáo sư tại Khoa Sư phạm Đại học Shumei, phụ trách giảng dạy và thực hành về phương pháp giảng dạy "nghiên cứu toán học và khoa học" và "giờ học tổng hợp". Ông cũng thường xuyên xuất hiện trong các chương trình thí nghiệm khoa học trên truyền hình và các lớp học thí nghiệm khoa học. Ông là cố vấn dự án của Bảo tàng Khoa học Chiba, giám đốc điều hành của Hiệp hội Giáo dục Vật lý Nhật Bản, thành viên của Hiệp hội Giáo dục Khoa học Nhật Bản và Hiệp hội Giáo dục Khoa học Tự nhiên Nhật Bản, thành viên ban biên tập tạp chí "Giáo dục Khoa học Tự nhiên" hàng tháng.









