برای حل این مسئله، ابتدا باید فشار هوا در ارتفاع مختلف را با استفاده از نمودار بررسی کنیم. سپس میتوان جرم هوا را محاسبه کرد.
1. **فشار سطح دریا**: با توجه به نمودار، فشار هوا در سطح دریا \( P_0 = 1 \, \text{atm} \) است که برابر با \( 101325 \, \text{N/m}^2 \) است.
2. **اختلاف فشار**: برای محاسبه اختلاف فشار از ارتفاع 0 متر تا 10 کیلومتر، باید مقدار فشار در ارتفاع 10 کیلومتری را از نمودار تخمین زده و اختلاف را محاسبه کنیم.
3. **قانون فشار هیدرواستاتیک**: برای یک ستون هوا با سطح معلوم \( A = 10 \, \text{cm}^2 = 10^{-3} \, \text{m}^2 \) و اختلاف فشار \(\Delta P\)،
\[
\Delta P = \rho g h
\]
که در آن \(\rho\) چگالی هوا و \(h\) ارتفاع ستون است.
4. **محاسبه جرم**: طبق رابطه \(m = \rho V = \rho A h\)،
\[
m = \frac{\Delta P \cdot A}{g}
\]
اختلاف فشار باید از نمودار خوانده و در رابطه جایگذاری شود.
با محاسبه مقادیر، میتوانید جرم هوا در ستون 10 کیلومتری را پیدا کنید.
