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지구는 대기로 알려진 공기층으로 둘러싸여 있습니다. 중력에 의해 표면을 향해 아래로 당겨지고 대기압으로 알려진 압력을 가합니다.
대기압은 높이에 따라 변하며 공기의 무게 또는 밀도로 주어질 수 있습니다. 그러나 이상 기체 법칙에서 밀도는 압력에 따라 달라집니다.
기온과 중력에 의한 가속도가 높이에 따라 일정하게 유지된다고 가정하고 밀도 표현을 대체하고 방정식을 재배열하면 높이에 따른 압력 변화율을 얻을 수 있습니다.
여기서 괄호 안의 상수는 알파라고 합니다.
그런 다음 방정식을 해수면에서 통합하고 풀어 압력과 높이의 관계(기압 공식)를 얻습니다.
300켈빈에서 질소 분자를 고려하면 압력 스케일 높이로 알려진 특징적인 길이인 알파에 대해 1의 대략적인 값을 얻을 수 있습니다.
대기압은 해발 8,800m마다 e보다 1배씩 기하급수적으로 떨어집니다.
높이에 따른 대기압의 변화는 특히 흥미롭습니다. 고도가 높아짐에 따라 대기압이 감소하는 이유는 지구 표면에서 멀어짐에 따라 단위 면적당 중력이 감소하기 때문입니다.
주어진 고도에서 공기 온도가 일정하고 열역학의 이상기체 법칙이 대기를 좋은 근사치로 설명한다고 가정하면…
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