Hvorfor aftager luftens densitet med højden over overfladen?

#0. Luften presses sammen af den luft, som er ovenover. Jo længere op man kommer, jo mindre luft er der ovenover til at presse den sammen.

Fordi jordens tiltrækning på luftmolekylerne aftager med kvadratet på afstanden til jordens centrum.

#1 er rigtig.

Luftens relative tryk/densitet aftager med faktoren ca.   e^-0.000127*h, hvor h er højden i meter.

Hvad er der galt med #2? Hvis vi antager at gasmolekyler ikke påvirker hinanden med kræfter, vil gassen prøve at udfylde verdensrummet indtil verdensrummet er udfyldt, men jordens tyngdekraft forhindrer luften i det.

#4:  At gasmolekyler ikke påvirker hinanden er en forkert antagelse:  De kolliderer.  Gassers tryk mod en overflade skyldes at gasmolekyler kolliderer med overfladen.

Luftens tryk er ikke omvendt proportional med kvadratet på afstanden til jordens centrum, men aftager med højden over jordens overflade grundet beskrevet i #1.  Prøv at beregne trykket ved udtrykket i #3 i 60 km højde, og du vil finde:

P ≈ 0.0005 atm, hvor trykket ved 0 m højde over joredens overflade er 1 atm:

Det har da ikke noget med "kvadratet på afstanden til jordens centrum" at gøre.

Det er rigtigt at tyngdekraften tiltrækker atmosfæren, men lufttrykkets aftagen med højden forklares som i #1.

Nåhmen så lærte man da noget nyt.

Vil gasmolekyler ikke også tiltrække hinanden?

Der er flere gasmolekyler ved 0 m højde. Vil de så ikke i højere grad støde ind i gasmolekyler i større højder, og skubbe dem opad? Det er vel tilfældigt hvordan to gasmolekyler rammer hinanden.

Hvad hvis Jorden vejede 1/10 af hvad den gør, vil der så være den samme fordeling?

#6:

Vil gasmolekyler ikke også tiltrække hinanden?

Jo da, gravitationsloven gælder også for molekyler.

Der er flere gasmolekyler ved 0 m højde. Vil de så ikke i højere grad støde ind i gasmolekyler i større højder, og skubbe dem opad? Det er vel tilfældigt hvordan to gasmolekyler rammer hinanden.

Jeg forstår ikke helt spørgsmålet, men retningen hvori et molekyle rammer et andet er tilfældig. Derimod er sandsynligheden for at ramme et molekyle indenfor kort afstand større, desto højere trykket er. Det er som på et snookerbord: Jo flere baller der er på bordet, jo lettere er det at ramme et eller andet, når man støder stødballen i en tilfældig retning.

Et mærkeligt fænomen er, at hvis du har to kamre med meget lavt lufttryk, adskilt af en skillevæg med et rundt hul i, vil dette lave tryk blive ens i de to kamre. Men indsætter du en tragt i hullet, vil trykket i kamret hvor tragten peger ind i blive højere end i det andet kammer, fordi sandsynligheden for at et molekyle finder vej den "rigtige" vej gennem tragten er større end omvendt. Dette gælder ikke ved højere lufttryk med flere molekyler indenfor kort afstand, for her kan de ikke se skoven (tragten) for bare træer (luftmolekyler).

Hvad hvis Jorden vejede 1/10 af hvad den gør, vil der så være den samme fordeling?

Lufttrykket vil stadig fordele sig eksponentielt, blot en anden eksponetialfunktion.

Tak for svar; da jeg skrev at gasmolekyler tiltrækker hinanden tænkte jeg mere på polære/elektriske tiltrækningskræfter.

Hvis du googler noget i retning af:  "flyvning højdemåling" kan du være heldig at finde udledningen af eksponentialfunktionen for tryk( højde ).