Отправлено 17 June 2019 - 13:25
Репетирую по химии, недорого)
Давайте разбираться. С высотой воздух становится разрежённым, следовательно, в единице объёма будет меньше молекул кислорода, азота, углекислоты, воды и проч. Что это значит? Это значит: 1) АБСОЛЮТНОЕ содержание кислорода (количество вещества О2 в единице объёма) уменьшается с высотой; 2) ОТНОСИТЕЛЬНОЕ содержание кислорода (количество вещества О2 в общем количестве вещества) почти не меняется с высотой. Почему "почти"?
Состав равновесной системы должен меняться с высотой: при средней молекулярной массе воздуха 29 а.е.м. относительно тяжёлые газы (кислород с 32 а.е.м., углекислота с 44 а.е.м.) будут концентрироваться внизу, более лёгкие (азот с 28 а.е.м., водяной пар с 18 а.е.м.) - вверху. Но атмосфера - система неравновесная, и в силу постоянного массобмена состав воздуха от высоты не зависит. Заглянем в Википедию: "До высоты 100 км атмосфера представляет собой гомогенную хорошо перемешанную смесь газов. В более высоких слоях распределение газов по высоте зависит от их молекулярных масс, концентрация более тяжёлых газов убывает быстрее по мере удаления от поверхности Земли". Таким образом, "почти" можно выбросить, а относительную концентрацию кислорода принять постоянной.
Теперь о давлении. Если воздух на высоте становится более разрежённым, то снижается его давление. Что будет с парциальными давлениями (то есть давлениями отдельно взятых компонентов смеси)? Парциальное давление любого компонента, в том числе кислорода, также уменьшится, коль скоро уменьшается количество его молекул, создающих это давление.
Резюме: на высоте кислорода меньше (в абсолютных величинах), на высоте кислорода столько же (в относительных величинах), на высоте парциальное давление кислорода меньше.
P.S. Физиологию тоже можно без мембран объяснить. Раз на высоте меньше молекул кислорода, то их не хватает для поддержания метаболизма. Представьте, что у вас в кубике воздуха всего 10000 молекул: 2110 - кислорода, 7810 - азота, 3-4 - диоксида углерода, остальное - вода и благородные газы. По составу воздух-воздухом, а дышать нечем...