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Por que o ar é mais rarefeito em maiores altitudes?

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.

O ar no topo de montanhas é notavelmente mais rarefeito que no nível do mar (himalayan mountain image by Galyna Andrushko from Fotolia.com)

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.

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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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Referências

Recursos

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