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重いけど重くない空気のナゾ

空気の重さはいくら?

空気には、ちゃんと質量があります。

実は、手の平を出して上に向けて広げた場合、その手の平の面積が約50平方cmとすると、高さ10km、重さ50kgほどの空気の柱が乗っていることになります。

そんな馬鹿なと思うかもしれませんが、空気には重さがあるのです。

天気予報などで、大気が不安定で、地表近くが温められて、上空に冷たい空気がくると、地表の暖かい空気が上昇し、冷たい空気との間に対流を起こし、大気が不安定になり、大雨が降ったり、雹になったり、雷になったり、竜巻が起こったりという現象が起こります。

このことからも空気に重さがあることがわかるでしょう。

 

もっとわかりやすい例としては、ヘリウム入りの風船です。ヘリウムガスが空気よりも軽いから、風船はどんどんと上昇していくのです。

このことからも空気には重さがあるということが容易に想像つくでしょう。

空気の重さってどのぐらいあるの?

空気の重さは、温度や湿度によって変わってきますが、標準状態と呼ばれている0℃1気圧の状態とすると、ずばり、1Lあたり約1.2gになります。

つまり1Lで1円玉より少し重い程度ですので、吹けば飛ぶような軽さですが、1立方メートルあたりにすると、約1kgになり、結構な質量になってきます。

空気は重いのになぜ重さを感じないのか

 

大気は気体であるため、固体とちがい自由自在に変形します。

上空にある空気は、まず地上の空気にかかり、そうすることで地上の空気の密度が上ってきますが、これがいわゆる空気の密度、すなわち気圧です。

気圧が高いということは、空気がぎゅっとつまっている状態で、気圧が低いということは、空気が少ないということになります。

山登りすると気圧が低くなるのはなぜ?

 

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よく山登りして頂上に近づくにつれて空気が薄くなるといいますが、あれも空気の濃度が低くなる、言い換えれば気圧が低くなるということです。

山登りして頂上に近づくにつれ空気が薄くなっていくのは、まさに空気に重さがある証拠で、山の頂上だとその上に乗っている空気の量が、平地よりも少ないので、気圧が小さくなるのです。


だから、お菓子の袋を持って山へ登ると、次第に周りの気圧の方が低くなってくるので、お菓子の袋がパンパンに膨らんでくるのです。

実際に空気は気体であり変形するので、人の体全体、つまり全方向から均等に圧力が加わっています。


したがって、人間も大気圧によって常に外から押されているのですが、そのままですと潰れてしまいます。


私たちの体も、大気圧に押された分だけ中から押し返しているということになります。そして、人間の脳の圧力を感知する部分のセンサーが、大気に関しては感じないようなしくみになっているのでしょう。