Page 12 - ทฤษฎีอุตุนิยมวิทยา
P. 12
8
ความกด อุณหภูมิ และความหนาแน่น การเปลี่ยนแปลงใดๆ ทางปริมาณของค่าตัวแปรทั้งสามดังกล่าวนี้ล้วนแต่มี
ผลกระทบทางอุตุนิยมวิทยาทั้งสิ้น
็
ดังนั้น กฎของแก๊สจึงเปนส่วนประกอบขั้นพื้นฐานที่สำคัญ ของทฤษฎีอุตุนิยมวิทยา
ถ้าเรากำหนดให้ ความกดใดๆ ของแก๊สมีค่า = P ความหนาแน่น = D และอุณหภูมิมีค่า = T
แล้วจะได้เป็นกฎ ดังนี้
่
่
ความกดนั้นจะมีคาเทากับ ค่าคงที่ของแก๊สใดๆ คูณด้วยอุณหภูมิ และความหนาแน่นของแก๊สนั้นซึ่งแทน
ด้วยรูปของสมการดังนี้
P = RTD
R = ค่าคงที่ใดๆ ขึ้นอยู่กับแก๊สที่นำมาพิจารณา
แก๊สนั้นประกอบด้วยจำนวนโมเลกุลซึ่งมีทั้งที่คงที่ และไม่คงที่ ผลกระทบจากการชนกันระหว่างโมเลกุล
จะทำให้เกิดความกด ดังนั้นความกดของแก๊สจึงขึ้นอยู่กับจำนวนของอนุภาคน้ำหนัก และความเร็วที่โมเลกุล
เหล่านั้นเคลื่อนที่ จำนวนและมวลของโมเลกุล กำหนดได้ด้วยความหนาแน่นของแก๊ส ดังนั้นความกดจึงเป็นสัดส่วน
โดยตรงกับความหนาแน่น ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิยิ่งสูงก็ยิ่งจะทำให้
ี่
โมเลกุลเคลื่อนที่ได้เร็ว ณ อุณหภูมิ 0 องศาสมบูรณ์ (Absolute zero = -273 C) โมเลกุลจะไม่มีการเคลื่อนทจึงทำ
º
ให้ไม่มีความกดเกิดขึ้น
กฎที่กล่าวถึงนี้สามารถถูกนำไปประยุกต์ใช้ในเรื่องของบรรยากาศได้ดังนี้
ี่
ั
จาก Boyle's Law กล่าวว่า ถ้าอุณหภูมิของบรรยากาศคงทจะทำให้ความกดเป็นสดส่วนโดยตรงกับความ
หนาแน่น
ี่
จาก Charl's Law กล่าวว่า ถ้าความกดคงทและอุณหภูมิถูกทำให้เพิ่มขึ้น จะมีผลทำให้ความหนาแน่น
ลดลง
ุ
หมายเหต*** สำหรับรายละเอียดในเรื่องนี้จะได้ทำการศึกษาในขั้นสูงต่อไป ***
10. สภาวะแวดล้อมที่มีผลกระทบต่อผู้ปฏิบัติงานในอากาศ (Aircrew Environment)
เนื่องจากบรรยากาศประกอบด้วยออกซิเจน 21% และความกดของแก๊สออกซิเจนที่กระทำออกไปนั้นมี
ค่า 1 ใน 5 เท่า ของความกดบรรยากาศทั้งหมด ณ ระดับที่กำหนดใดๆ
่
ื
ั
ค่าของความกดนี้มีความสำคัญต่อผู้ปฏิบติงานในอากาศกลาวคอ อัตราที่ปอดดูดรับออกซิเจนไว้นั้นขึ้นอยู่
กับความกดของแก๊สชนิดนี้นั่นเองซึ่งโดยปกติแล้วคนทั่วไปจะคุ้นเคย และสามารถที่จะรับความกดของแก๊ส
ออกซิเจนได้ 3 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว
่
ี่
อนึ่งความกดของอากาศที่กระทำตอปอดคนทั่วๆ ไปนั้นจะมีค่าลดลงตามความสูงทเพิ่มขึ้น และในทำนอง
เดียวกันความกดของแก๊สออกซิเจนที่กระทำต่อปอดของคนเรานั้น ก็จะมีค่าลดลงตามความสูงที่เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกัน
