Почему молекулы газов, входящих в состав атмосферы, не падают на Землю под действием силы тяжести?

Answer 1

Это объясняется двумя главными причинами. Во-первых, у молекул газов земной атмосферы очень маленькая масса. Взяв для примера молекулу кислорода, легко показать, что изменение потенциальной энергии молекулы (в поле Земли) при подъёме на 10 км составляет около 0. 03 эВ. Во-вторых, из-за того что атмосфера постоянно подогревается солнечной радиацией, у молекул газов появляется избыток кинетической энергии. Можно показать, что при комнатной температуре (+25С) кинетическая энергия молекул газа (в частности, кислорода) вблизи поверхности Земли ПРЕВЫШАЕТ (! ) их потенциальную энергию. А кинетическая энергия - это энергия колебаний, вращений и перемещений (скачков) молекул - движения, противодействующего тяготению Земли. Этот баланс оказывается решающим, именно поэтому большая часть молекул и не падает на Землю. Но если Солнце погаснет, и температура атмосферы упадет до значений, близких к абсолютному нулю, притяжение Земли останется, а кинетическая энергия молекул будет близка к нулю - вот тогда все молекулы воздуха рано или поздно упадут на безжизненную поверхность нашей планеты.