Por que o ar é mais rarefeito em maiores altitudes?

Escrito por rebecca cartwright | Traduzido por seiji shibukawa
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Por que o ar é mais rarefeito em maiores altitudes?
O ar no topo de montanhas é notavelmente mais rarefeito que no nível do mar (himalayan mountain image by Galyna Andrushko from Fotolia.com)

Seres humanos precisam respirar uma certa quantia de oxigênio em intervalos regulares para sobreviverem. Esse oxigênio pode ser encontrado no ar à nossa volta -- a atmosfera. Respirar é uma tarefa fácil ao nível do mar. Em altitudes elevadas, porém, o ar é mais rarefeito, dificultando a obtenção de oxigênio. A altitude é o fator mais influente na densidade do ar, mas há outros fatores que também podem influenciá-la.

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Ar e atmosfera

A atmosfera da Terra é composta de uma mistura de gases, sendo 78% só de nitrogênio. O oxigênio é o segundo elemento mais abundante, representando 21% de todo o ar. O 1% restante é uma mistura de outros gases, principalmente argônio e dióxido de carbono. A camada inferior da atmosfera, a troposfera, estende-se por cerca de 18 km acima da superfície terrestre. Essa camada contém 80% de todo o ar atmosférico, e é onde ocorrem todas as ações climáticas.

Nível do mar

A gravidade da Terra atua nas moléculas de gás da atmosfera. Isso significa que elas têm uma força peso atuando sobre elas. As camadas superiores da atmosfera pressionam o ar abaixo. Ao nível do mar, essa pressão equivale a 101.325 N/m². As camadas superiores pressionam as moléculas de ar sob elas, fazendo com que a atmosfera inferior seja mais densa. Nós medimos a pressão atmosférica em uma unidade chamada atmosfera (atm). A pressão do ar no nível do mar é de 1 atm, por causa do peso exercido pelas camadas superiores de ar.

Altitude

Há menos camadas exercendo seu peso sobre o ar em altitudes mais elevadas. Isso permite que as moléculas dos gases se espalhem, diminuindo a densidade do ar. A pressão atmosférica a 5,4 km de altura é de 0,5, ou metade da pressão no nível do mar. No topo do Everest, a 8,8 km sobre o nível do mar, a pressão atmosférica é de apenas 0,3 atm.

Outros fatores

A altitude é o fator mais influente na pressão atmosférica, mas não é o único. A umidade e a temperatura também influenciam: o ar seco é mais denso que o ar úmido, assim como o ar frio é mais denso que o ar quente. A densidade do ar também varia de lugar para lugar. O ar é consideravelmente mais denso no equador que nos polos. Devido a essa diferença, a pressão atmosférica é menor nos polos que no equador, mesmo em altitudes iguais. Essa diferença equivale a mais de 900 m de altitude.

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