In che modo la temperatura atmosferica influisce sulla pressione dell'aria?

La temperatura influenza i bassi e gli alti della pressione dell'aria, ma la pressione dell'aria può anche portare a temperature più alte o più basse. La velocità e il movimento delle molecole è ciò che determina la pressione dell'aria.

Proporzionalità di temperatura e pressione      La pressione atmosferica e la temperatura sono proporzionali, il che significa che quando la temperatura aumenta, la pressione dell'aria aumenta e quando la temperatura diminuisce, la pressione dell'aria diminuisce. La relazione tra temperatura e pressione dell'aria è indicata come legge di Gay-Lussac. Afferma che finché il volume di un oggetto rimane uguale a quello della temperatura e la pressione dell'aria sarà sempre proporzionata. Quando la temperatura aumenta, le molecole nell'aria cominciano a muoversi ad un ritmo più veloce. Queste molecole che si muovono rapidamente iniziano a colpire il contenitore o le cose all'interno dell'atmosfera ad un ritmo maggiore, aumentando la pressione. Quando la temperatura diminuisce, le molecole rallentano e iniziano a urtarsi l'una nell'altra più e in meno nei materiali atmosferici, diminuendo la pressione. Ciò spiegherebbe la scienza alla base della cottura degli alimenti in una pentola a pressione, dove l'alta temperatura crea una situazione di pressione estremamente elevata, poiché le molecole iniziano a schiacciare rapidamente nella cucina senza possibilità di fuga.

Pressione, temperatura e altitudine dell'aria      La pressione atmosferica diminuisce più una persona ascende nell'atmosfera. Mentre una persona viaggia a un'altitudine superiore, la temperatura diminuirà inizialmente ma poi inizierà ad aumentare leggermente. I livelli di energia cambiano man mano che una persona si avvicina al bordo dell'atmosfera, cosa che causa l'aumento della temperatura. Anche se c'è un aumento della temperatura, la pressione diminuisce perché le molecole iniziano a muoversi più velocemente. Ma senza i vincoli di pressione sulle molecole, come ad esempio a basse altitudini, le molecole continuano a espandersi ulteriormente l'una dall'altra, riducendo la pressione dell'aria. Questo spiega perché la pressione atmosferica è maggiore nei luoghi di bassa quota e più bassi in alta montagna come le regioni montuose. Questo spiega anche perché alcune persone provano capogiri, mal di testa o visione offuscata quando ad altitudini elevate perché il cambiamento nella pressione barometrica influisce sulle funzioni corporee come la pressione sanguigna e lo spessore del sangue.

La pressione atmosferica influisce sul tempo      Nella maggior parte dei casi l'alta pressione significa bel tempo e bassa pressione significa cattivo tempo. L'alta pressione può impedire la formazione di nuvole, consentendo cielo azzurro e tempo chiaro e caldo. L'aria si raffredda mentre sale e l'umidità nell'aria può trasformarsi in pioggia o neve e ricadere a terra. Questo è il motivo per cui la bassa pressione è associata al maltempo. I meteorologi usano sistemi di alta e bassa pressione per prevedere il tempo.

La temperatura influisce sulla pressione dell'aria negli pneumatici      La pressione dell'aria cambia all'interno di diversi contenitori a seconda della temperatura esterna. Un esempio comune è la pressione dei pneumatici. La pressione dell'aria all'interno di un pneumatico è in realtà ciò che mantiene solido un pneumatico e aiuta a sostenere il peso di un veicolo. Quando la temperatura esterna aumenta, aumenta anche la pressione dell'aria all'interno di uno pneumatico. Quando la temperatura esterna diminuisce, la pressione dell'aria all'interno di un pneumatico diminuisce. La maggior parte delle persone noterà che le temperature invernali rigide portano a una perdita di pressione dell'aria nei pneumatici dei veicoli o richiedono maggiori rabbocchi d'aria quando la temperatura è più fredda. Le temperature calde aumentano la pressione dei pneumatici e, se la pressione aumenta troppo, si verifica quando un pneumatico esplode. Ecco perché gli pneumatici delle auto da corsa sono pieni di quelli di una macchina media in modo che l'aria abbia spazio per espandersi quando la temperatura dei pneumatici aumenta a causa delle alte velocità.