ما يحدث للضغط عند الانتقال من باطن الأرض إلى سطحها
عند الانتقال من باطن الأرض إلى سطحها، يخضع الضغط لتغيرات كبيرة، حيث يزداد بشكل كبير كلما اقتربنا من السطح. هذه الزيادة في الضغط ناتجة عن وزن الصخور والغازات التي تشكل الأرض.
الضغط عند مستوى سطح البحر
عند مستوى سطح البحر، يكون الضغط الجوي حوالي 1 ضغط جوي (atm). ويعادل هذا الضغط وزن عمود من الزئبق بارتفاع 760 مم. وينتج هذا الضغط عن كتلة الهواء فوق سطح البحر.
الضغط عند مستوى سطح البحر ليس ثابتًا ولكنه يتغير باستمرار بسبب التغيرات في الطقس ودرجة حرارة الهواء والارتفاع. على سبيل المثال، يكون الضغط الجوي أعلى في الأيام الباردة أكثر من الأيام الحارة، ويكون أعلى عند مستوى سطح البحر منه على ارتفاعات عالية.
الضغط تحت سطح الأرض
{|}
يزداد الضغط بشكل كبير مع العمق تحت سطح الأرض. كلما زاد عمقك، زاد وزن الصخور والغازات فوقك، مما يؤدي إلى زيادة الضغط. مع زيادة الضغط، يصبح تدفق السوائل والغازات أكثر صعوبة.
في المناجم العميقة، يجب استخدام معدات خاصة لحماية عمال المناجم من الضغط المرتفع. يمكن أن يتسبب الضغط المرتفع في حدوث مشاكل صحية خطيرة، مثل مرض تخفيف الضغط، إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح.
الضغط في مركز الأرض
في مركز الأرض، يكون الضغط هائلاً، ويقدر بحوالي 3.6 مليون ضغط جوي. وهذا الضغط الهائل ناتج عن وزن جميع الصخور والغازات التي تشكل الأرض. في ظل هذا الضغط، يتم ضغط المواد إلى حالة صلبة.
لا يمكن للبشر الوصول إلى مركز الأرض مباشرةً بسبب الضغط ودرجة الحرارة المرتفعين للغايةين. ومع ذلك، يمكن للعلماء دراسة مركز الأرض باستخدام الموجات الزلزالية. توفر هذه الموجات معلومات قيمة حول التركيب والخصائص الفيزيائية للأرض.
تأثير الضغط على الصخور
يتسبب الضغط المرتفع في حدوث تغييرات في الصخور. تحت ضغط شديد، يمكن أن تتشوه الصخور وتتغير تركيبتها المعدنية. هذه التغييرات يمكن أن تؤدي إلى تكوين صخور جديدة.
على سبيل المثال، يمكن للصخور الرسوبية، مثل الحجر الجيري، أن تتشكل تحت ضغط من طبقات أخرى من الصخور. يمكن للصخور المتحولة، مثل الرخام، أن تتكون تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعين للغايةين.
{|}
تأثير الضغط على السوائل
يؤثر الضغط أيضًا على السوائل. يقل حجم السوائل مع زيادة الضغط. وهذا لأن جزيئات السائل يتم ضغطها معًا تحت الضغط.
تُستخدم هذه الخاصية في العديد من التطبيقات، مثل المكابس الهيدروليكية. في المكبس الهيدروليكي، يتم استخدام الضغط في سائل لرفع الأجسام الثقيلة.
{|}
تأثير الضغط على الغازات
{|}
مثل السوائل، تتأثر الغازات أيضًا بالضغط. تقل أحجام الغازات مع زيادة الضغط. وهذا لأن جزيئات الغاز يتم ضغطها معًا تحت الضغط.
تُستخدم هذه الخاصية في العديد من التطبيقات، مثل مضخات الهواء. في مضخة الهواء، يتم استخدام الضغط لتقليل حجم الغاز، مما يؤدي إلى ارتفاع ضغطه.
الخلاصة
يخضع الضغط لتغيرات كبيرة عند الانتقال من باطن الأرض إلى سطحها. تزداد بشكل كبير مع العمق، بسبب وزن الصخور والغازات فوقها. يؤثر الضغط على الصخور والسوائل والغازات، مما يتسبب في حدوث تغييرات في حجمها وتركيبها. تؤدي هذه التغييرات إلى تشكيل الصخور الجديدة واستخدامات مختلفة في العديد من التطبيقات.