آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید که چرا بالای کوه هوا سردتر است؟ قله کوه‌ها یا مناطق مرتفع معمولاً خنک‌تر از هوای مناطق پست یا نزدیک سطح دریا هستند. هرچه مکانی از سطح دریا بالاتر باشد، هوای آنجا سردتر است. هوای بالای کوه باید گرمتر باشد زیرا به خورشید نزدیک‌تر است. چرا بالای کوه سردتر است؟
طبق قانون گرانش نیوتن ، بزرگی نیروی گرانش زمین بر یک مکان با مربع فاصله بین مرکز زمین و آن مکان نسبت معکوس دارد. بنابراین هرچه مکانی از مرکز زمین دورتر باشد، نیروی گرانش زمین بر آن مکان کمتر است. به عبارت دیگر، هرچه مکانی بالاتر از سطح دریا باشد، نیروی گرانش زمین بر آن مکان کمتر است. بنابراین نیروی گرانش زمین بر مکانی نزدیک به سطح دریا یا در مناطق پست بیشتر از نیروی گرانش زمین بر روی یک فلات یا قله کوه است.
نیروی گرانش زمین علاوه بر اینکه میوه‌ها را به سمت زمین می‌کشد، انسان‌ها را نیز می‌کشد تا ما به حرکت خود روی سطح زمین ادامه دهیم 😉، هوا را نیز می‌کشد تا هوا نزدیک سطح زمین باقی بماند. هرچه نیروی گرانش زمین بیشتر باشد، هوای بیشتری کشیده می‌شود، برعکس، هرچه نیروی گرانش زمین کمتر باشد، هوای کمتری کشیده می‌شود. نیروی گرانش زمین در مکانی نزدیک سطح دریا بیشتر است، بنابراین مقدار هوا در نزدیکی سطح دریا بیشتر است. برعکس، نیروی گرانش زمین در بالای کوه کمتر است، بنابراین مقدار هوا در بالای کوه کمتر است.
هوا از مولکول‌های گاز تشکیل شده است که دائماً با سرعت مشخصی در حال حرکت هستند. هر مولکول گاز در حال حرکت، انرژی جنبشی دارد. هر چه هوای بیشتری وجود داشته باشد، انرژی جنبشی آن بیشتر است. هر چه مولکول‌های هوا سریع‌تر حرکت کنند، انرژی جنبشی آن بیشتر است. در بالای کوه هوای کمتری وجود دارد، بنابراین انرژی جنبشی هوا کمتر است. برعکس، در نزدیکی سطح دریا هوای بیشتری وجود دارد، بنابراین انرژی جنبشی هوا بیشتر است.
سعی کنید دستان خود را به هم برخورد دهید. چه احساسی دارید؟ دستان شما هنگام برخورد گرم می‌شوند. وقتی دستان شما حرکت می‌کنند، انرژی جنبشی دارند. مقدار انرژی جنبشی به سرعت دستان شما و جرم آنها بستگی دارد. هرچه دستان شما قبل از برخورد سریع‌تر حرکت کنند، دستان شما در نتیجه برخورد گرمتر خواهند بود. بنابراین، مقدار انرژی جنبشی تعیین می‌کند که چقدر احساس گرما یا سرما می‌کنید. همین امر در مورد مولکول‌های گاز یا هوا نیز صادق است. مولکول‌های گاز جرم دارند و وقتی با سرعت خاصی حرکت می‌کنند، انرژی جنبشی دارند. مقدار انرژی جنبشی تعیین می‌کند که هنگام برخورد مولکول‌های گاز چقدر گرما تولید می‌شود.
هوای بالای کوه انرژی جنبشی کمتری دارد، بنابراین گرمای تولید شده هنگام برخورد مولکول‌های گاز نیز حداقل است. برعکس، هوای نزدیک سطح دریا انرژی جنبشی بیشتری دارد، بنابراین گرمای تولید شده هنگام برخورد مولکول‌های گاز نیز بیشتر است. علاوه بر این، اگر تعداد مولکول‌های گاز کم باشد، احتمال برخورد نیز کم است. اگر تعداد مولکول‌های گاز زیاد باشد، احتمال برخورد بیشتر است. تعداد برخوردها بین مولکول‌ها نیز میزان گرمای تولید شده را تعیین می‌کند.
