高原缺氧是什么原因造成高海拔地区为什么空气稀薄呢,海拔太高为何会缺氧
常压标准下的空气中含有「20.95%」的氧气,假设1m³(立方米)含有“2095个”氧分子,随着海拔的提升分子数量会按照以下标准递减。1000m约有1935个(19
知识点:海拔与氧浓度!地球存在地心引力,空气在引力的作用下会无死角环绕在人们的周围。而越接近水平线空气受引力作用越大,可理解为引力对空气的「吸力」更强;反之距离水平线越远(海拔越高)则吸力越小,在这种状态下空气就会膨胀(氧浓度降低)。
常压标准下的空气中含有「20.95%」的氧气,假设1m³(立方米)含有“2095个”氧分子,随着海拔的提升分子数量会按照以下标准递减。
1000m约有1935个(19.35%)1500m约有1740个2000m约有1630个3000m约有1440个4000m约有1270个「5000m」海拔就仅剩下1110——11.1%的氧浓度了!膨胀的概念是指分子间隙扩大,在固定体积中氧分子的“间距”大,假设空气放在1m³的容器中,在膨胀后就等于挤走了一部分氧分子。所谓的【空气稀薄】指的正是氧气稀薄,人与发动机能吸入的空气总量(体积)是固定的,固定体积中的氧分子减少就会造成“缺氧症状”,发动机同样怕缺氧。
内燃机
燃油动力汽车装备的发动机为:往复循环内燃式热机,其运行的原理是依靠燃烧燃油产生热能,利用热能转化为动能的机器。所谓的「燃烧」本质是一种氧化还原反应,是氧气与燃油中的“碳氢化合物”化学反应的过程。氧气是产生反应的基础条件,其浓度越高则反应效率也越高,说白了就是消耗相同燃油转化成为的扭矩更大,反之氧浓度低则扭矩小。
知识点:扭矩×转速÷9549=功率
在固定转速中发动机的扭矩越大则输出功率越高(动力更强),所以在高海拔地区因空气中氧浓度低,造成的结果是动力变差。想要获得合格的动力体验就要以高转速驾驶,而高转速等于更大的喷油量,但进气量仍然是“薄氧状态”,所以燃烧不充分是「全时存在问题」。那么在缺氧状态下内燃机又会燃烧不充分,这种燃烧状态会产生大量积碳,有什么办法能够解决吗?
基本无解Turbo_涡轮增压发动机稍微好一些
普通的自然吸气发动机没有任何解决办法,因为空气中氧浓度是多少,发动机吸入的空气就是其固定标准。燃烧不充分就只能默认,产生的积碳只有定期清理;而且清理是很有必要的,因为积碳会加重燃烧不充分的程度,同时会加速积碳形成的速率。所以高原使用的汽车养护成本会高一些,这是很无奈的。
T_涡轮增压发动机会适当好一些,原因为「增压机」的本质就是空气压缩机,是把大团的空气压缩成小团,使其氧分子间隙缩小而增加氧气的总量。在高原地区空气会自动膨胀,涡轮增压器则能够将膨胀后的空气再进行压缩,稍微变小(氧浓度提升)后参与燃烧就不会明显的出现“燃烧不充分”,动力下降的程度也会好得多。所以在高原用车建议选择“T型车”,就是这样了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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海拔越高的地方氧气越稀薄,这是什么原因导致的?
因为海拔越高的地方温度越低。
空气密度与气压有关气压越高,空气密度越大。高海拔的气压没有低海拔的高,因为低海拔的空气层比高海拔的厚,气压更高,密度更大。空气虽然是看不见的东西,但它是由多种气体分子组成的物质,也受到地心引力的吸引。因为空气是可压缩气体,上层空气压在下层空气上,下层空气密度变大。地面越高,上层空气的压力越小,所以密度越小。所以地面越高,空气越稀薄,气压越低,含氧量越少。
海拔越高,空气越稀薄。气态物质的分子间距很大,压力强,气体被压缩,在压力的作用下分子间距变小,分子变密;压力低的地方,分子就会分散。在重力的作用下,上层空气对下层空气施加压力,压缩它们,使它们的分子密集分布,所以密度大;而上层空气受到上层空气的压力很小,所以分子间距大,分子分布稀疏。
海拔越高的地方氧气越稀薄,这是什么原因导致的?我们单从海拔看,空气稀薄,是因为高海拔地区的气体成分下沉,这也和地形有一定的关系,因为地形越高,温度越低,带来的是高低压上气流的变化,自然会产生流动。海拔高,地势高,气体会下沉,气体也是有重量的,这只是意味着我们根本不能称气体的重量。比如一氧化碳和二氧化碳集中在不同的地方,会下沉,氧气也会下沉。我们平时呼吸的空气气体的平均质量应该稳定在每摩尔28.9634克,这是平均值。如果质量比这个重,就会沉在空气中,如果质量比这个轻,就会浮在空气中。
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高海拔地区空气稀薄,是什么原因造成的?
从海拔地区空气稀薄,因为高海拔地区的气体成分都下沉了这与地势的高低也有一定的关系,因为地势越高的地方温度越低,温度低,就带来了高压和低压上的变化气流,自然就会产生流动。
高海拔地区地势较高,气体会下沉,气体也是有重量的,只是说我们平常根本没办法去称量这个气体的重量,比如说一氧化碳和二氧化碳它所集中的位置就是不一样的,他们是会下沉的,氧气也是会下沉的。我们平常所呼吸的空气气体的平均质量应该是稳定在28.9634克每摩尔的,这是平均的,如果说质量比这个重,那就会在空气中下沉,质量比这个轻就会在空气中上浮。
还受到一个温度高低的影响,我们都知道地理上存在这样一个温度变化的规律,高度每上升1千米,气温下降6℃,比如我国的青藏高原地区,平均海拔3千米乃至4千米,它的平均气温要比,平原地区要低到20度左右,它的温度比较低,它就是一个冷的气压点,地理上也有这样的规律,冷高压热低压,因为气体是热胀冷缩的,他本身是一个温度比较低的地方,那他的高压就会出现高压向低压流动式风形成的主要规律,这个地区的气体都向其他地区流动了他的氧气含量自然就会下降。
高原地区不光是气压受到了影响,而且它影响的沸点,影响水沸腾的状态,但不会改变水的温度,比如青藏高原地区一些特别的地区,可能90度水就开了,但是水的温度仍然是90度,它烧不到100度,因为气压比较低,它不能够把水压缩到100度才沸腾的程度。自然就导致这个地区的沸点有所下降。
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