Todo gás situado sobre a Terra está submetido a duas ações de tendências opostas. Sob a influência do movimento molecular o gás tende a se distribuir uniformemente por todo o espaço disponível. Por outro lado, a gravidade tende a arrastar todas as moléculas para baixo, ou seja, tende a acumular o gás em posição a mais baixa possível. Sob a ação dessas duas causas se estabelece um estado de equilíbrio dinâmico pelo qual, a pressão e a densidade do gás decresce de baixo para cima.

Segundo a 'teoria cinética dos gases', como sabemos, a velocidade média das moléculas é tanto maior quanto menor for sua massa, ou seja, quanto menor for o peso molecular do gás. Portanto, em um gás de pequeno peso molecular, a ação dispersante do movimento das moléculas é maior que em um gás de peso molecular elevado; todavia, a gravidade, por sua vez, determina sobre todas as moléculas a mesma aceleração (g) dirigida para baixo, independente de sua massa. Logo, as moléculas gasosas se distribuem, contra a força da gravidade, tanto mais uniformemente  em todas as alturas quanto menor for o peso molecular. A densidade de um gás decresce tanto mais lentamente para cima quanto menor for seu peso molecular.

A soma das forças aplicadas a essa camada deve ser nula.

Esta relação é idêntica a que expressa a pressão hidrostática de um líquido.

Se preenchermos com um gás um recipiente fechado, encontraremos que o peso do mesmo aumentou em relação ao peso do recipiente vazio e que, esse excesso de peso, é exatamente o peso do gás encerrado dentro do recipiente.
Esse fato não é tão trivial como pode parecer à primeira vista. É preciso levar em conta que, em cada instante, o número de moléculas que determina uma ação sobre o peso, por meio dos choques contra a parede, é muito pequeno em confronto com o número total de moléculas existentes, já que a maioria delas estão se movendo livremente no espaço.
O peso extra indica, na realidade, a diferença entre as forças de pressão aplicadas para baixo (na parede inferior) e para cima (na parede superior). Um simples cálculo, entretanto, demonstra que, efetivamente, esta diferença de forças é rigorosamente igual ao peso do gás confinado.

As pequenas partículas suspensas em um gás, inclusive quando são perceptíveis à simples vista, se comportam fundamentalmente como moléculas gasosas. Realizam também um movimento incessante, chamado movimento browniano, e sua energia cinética média m.v²/2 é igual a das moléculas gasosas circundantes. Porém, por causa de sua massa elevada, a grandeza v² é muito inferior às das moléculas do gás, decrescendo muito rapidamente com a altura o número de moléculas. As ilustrações abaixo, à esquerda, mostra isso para partículas diferentes e à direita pode-se ver três microfotografias de partículas (extraídas de plantas) de 1 m de diâmetro, em suspensão, correspondentes a três níveis horizontais que distam entre si de 12 m.

Contando as partículas, é possível determinar a grandeza r_og/p_o = 3g/v² e comprovar a validez da igualdade (02), para o número de moléculas. As partículas suspensas em um líquido comportam-se de modo análogo.

Todo corpo submerso em um gás experimenta um empuxo, de acordo com o princípio de Arquimedes, do mesmo modo como se estivesse dentro de um líquido. O empuxo é, pois, igual ao peso do gás deslocado pelo corpo e se deve ao decréscimo do número de moléculas, ou seja, da pressão, com a altura. Realmente, o corpo experimenta 'por cima' uma força de pressão inferior àquela que sofre 'por baixo', e a diferença dessas forças de pressão, como já dissemos ao tratar do peso de um gás, é rigorosamente igual ao peso da quantidade de gás que ocuparia a região então ocupada pelo sólido.
Naturalmente, o empuxo devido aos gases é muito pequeno se compararmos com o empuxo devido aos líquidos, porém, ao realizar uma operação de "pesagem absoluta" é preciso ter presente que o corpo que se está 'pesando' e os 'massores' experimentam empuxos diferentes por parte do ar, já que seus volumes não são iguais.

A ascensão dos globos aerostáticos e balões atmosféricos se baseia no empuxo do ar: sobem até certa altura, na qual a densidade do ar é suficientemente pequena para que o peso do balão seja igual ao peso do ar deslocado, de modo que o globo permaneça em equilíbrio.

Se em um ponto qualquer do gás acontecer uma zona de diferente densidade, seja porque existe ali um gás estranho de peso molecular distinto, seja porque o gás daquela zona apresenta outra temperatura, o equilíbrio de pressão é perturbado. Um gás de peso específico maior que o daquele que o rodeia, desce até o fundo, enquanto que, se seu peso específico é menor que o do gás circundante, sobe. Por causa disso, o ar quente se eleva por cima do fogo. Os fenômenos atmosféricos se devem, principalmente, pelas subidas e descidas de massas de ar a diferentes temperaturas (convecção).

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