Premýšľali ste niekedy nad tým, prečo je na vrchole hory chladnejšie? Vrcholy hôr alebo vysočiny sú zvyčajne chladnejšie ako vzduch v nížinách alebo blízko hladiny mora. Čím vyššie je miesto nad hladinou mora, tým je tam vzduch chladnejší. Vzduch na vrchole hory by mal byť teplejší, pretože je bližšie k slnku. Prečo je na vrchole hory chladnejšie?
Menurut Newtonov gravitačný zákonVeľkosť zemskej gravitačnej sily na dané miesto je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti medzi stredom Zeme a týmto miestom. Čím ďalej je teda miesto od stredu Zeme, tým menšia je zemská gravitačná sila na toto miesto. Inými slovami, čím vyššie je miesto nad hladinou mora, tým menšia je zemská gravitačná sila na toto miesto. Takže zemská gravitačná sila na miesto blízko hladiny mora alebo v nížinách je väčšia ako zemská gravitačná sila na vysočine alebo na vrchole hory.
Okrem toho, že ťahá ovocie, aby padlo k zemi, a ťahá aj ľudí, aby sme sa naďalej túlali po povrchu Zeme 😉, zemská gravitačná sila priťahuje aj vzduch, aby vzduch zostal blízko zemského povrchu. Čím väčšia je zemská gravitačná sila, tým viac vzduchu je priťahované, a naopak, čím menšia je zemská gravitačná sila, tým menej vzduchu je priťahované. Zemská gravitačná sila v mieste blízko hladiny mora je väčšia, takže množstvo vzduchu blízko hladiny mora je väčšie. Naopak, zemská gravitačná sila na vrchole hory je menšia, takže množstvo vzduchu na vrchole hory je menšie.
Vzduch sa skladá z molekúl plynu, ktoré sa neustále pohybujú určitou rýchlosťou. Každá pohybujúca sa molekula plynu má kinetickú energiu. Čím viac vzduchu je, tým väčšia je kinetická energia. Čím rýchlejšie sa molekuly vzduchu pohybujú, tým väčšia je kinetická energia. Na vrchole hory je menej vzduchu, takže kinetická energia vzduchu je nižšia. Naopak, v blízkosti hladiny mora je viac vzduchu, takže kinetická energia vzduchu je vyššia.
Skúste sa zraziť rukami. Čo cítite? Vaše ruky sa pri zrážke cítia teplé. Keď sa vaše ruky pohybujú, majú kinetickú energiu. Množstvo kinetickej energie závisí od rýchlosti vašich rúk a ich hmotnosti. Čím rýchlejšie sa vaše ruky pohybujú pred zrážkou, tým teplejšie budú vaše ruky v dôsledku zrážky. Množstvo kinetickej energie teda určuje, aké teplé alebo studené cítite. To isté platí pre molekuly plynu alebo vzduchu. Molekuly plynu majú hmotnosť a keď sa pohybujú určitou rýchlosťou, majú kinetickú energiu. Množstvo kinetickej energie určuje, koľko tepla sa vyprodukuje pri zrážke molekúl plynu.
Vzduch na vrchole hory má menšiu kinetickú energiu, takže teplo generované pri zrážkach molekúl plynu je tiež minimálne. Naopak, vzduch v blízkosti hladiny mora má väčšiu kinetickú energiu, takže teplo generované pri zrážkach molekúl plynu je tiež väčšie. Okrem toho, ak je počet molekúl plynu malý, je malá aj pravdepodobnosť zrážky. Ak je počet molekúl plynu veľký, je väčšia pravdepodobnosť zrážky. Počet zrážok medzi molekulami tiež určuje množstvo generovaného tepla.
