Hvordan måles atmosfærisk tryk i pascals? Hvad er det normale atmosfæriske tryk i pascal?

Atmosfæren er gasskyen omkring jorden. Luftens vægt, højden af søjlen, der overstiger 900 km, har en stærk indflydelse på indbyggerne på vores planet. Vi føler ikke dette, og selvfølgelig tager vi livet i bunden af lufthavet. Ubehag folk føler, klatring højt i bjergene. Manglen på ilt fremkalder hurtig træthed. Samtidig ændres det atmosfæriske tryk betydeligt.

Fysik betragter atmosfærisk tryk, dets ændringer og dets indflydelse på Jordens overflade.

I løbet af fysik i gymnasiet studerer handlingenatmosfære får stor opmærksomhed. Egenskaberne ved definitionen, afhængigheden af højde, indflydelsen på processer, der forekommer i hverdagen eller i naturen, forklares ud fra kendskab til atmosfærens effekt.

Hvornår begynder de at studere atmosfærisk tryk? Grad 6 - tid til at lære bekendtskabet med atmosfæren. Denne proces fortsætter i seniorskolens profilklasser.

Studiehistorie

De første forsøg på at etablere atmosfærisk trykluft tog i 1643 på forslag af den italienske Evangelista Torricelli. Et glasrør svejset fra den ene ende blev fyldt med kviksølv. Ved at lukke den anden side blev den sænket til kviksølv. I den øvre del af røret blev der dannet et tomt rum, kaldet "den torricellske tomhed" som følge af den partielle strøm af kviksølv.

På dette tidspunkt dominerede naturvidenskabenTeorien om Aristoteles, som troede at "naturen er bange for tomhed". Ifølge hans synspunkter kan der ikke være plads tomt, ikke fyldt med materie. Derfor forsøgte tilstedeværelsen af et hulrum i et glasrør i lang tid at forklare med andre forhold.

I den kendsgerning, at dette er et tomt rum, er der ingen tvivl om,Det kan ikke fyldes med noget, da kviksølv helt fyldte cylinderen i begyndelsen af eksperimentet. Og udstrømmende tillod ikke andre stoffer at fylde det ledige sted. Men hvorfor har kviksølv ikke hældt i skibet, for der er heller ingen hindringer for det? Konklusionen antyder sig selv: kviksølv i røret, som i kommunikationsskibe, skaber det samme pres på kviksølv i fartøjet som noget udefra. På samme niveau er kun atmosfæren i kontakt med kviksølvoverfladen. Det er hendes pres, der holder stoffet fra at hælde under tyngdekraftenes indflydelse. Gas, som det er kendt, skaber den samme handling i alle retninger. Dets indflydelse udsættes for kviksølvoverfladen i fartøjet.

Hældningen af kviksølvcylinderen er ca. 76 cm. Det bemærkes, at dette indeks varierer med tiden, derfor ændres atmosfærens tryk. Det kan måles i cm af kviksølv (eller i millimeter).

Hvilke enheder skal du anvende?

Det internationale system af enheder erinternational, involverer derfor ikke brugen af millimeter kviksølv. Art. ved bestemmelse af trykket. Enheden af atmosfærisk tryk er etableret på en måde, der er analog med den i faste stoffer og væsker. Trykmåling i pascals er taget i SI.

For 1 Pa tages der et tryk, der skabes af kraften 1 N pr 1 m².

Vi definerer, hvordan måleenhederne er relaterede. Trykket af væskesøjlen indstilles i overensstemmelse med følgende formel: p = ρgh. Kvælstofets tæthed ρ = 13600 kg / m³. For referencepunktet, lad os tage en kviksølvkolonne 760 millimeter lang. Herfra:

p = 13600 kg / m³× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa

For at optage det atmosfæriske tryk i pascals tager vi højde for: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Eksempel på problemløsning

Bestemme den kraft, hvormed atmosfæren virker på taget overfladedimensioner 10x20 m. Antaget lig med atmosfærisk tryk er 740 mmHg

p = 740 mmHg, a = 10 m, b = 20 m.

analyse af

For at bestemme virkningsstyrken er det nødvendigt at fastslå det atmosfæriske tryk i pascaler. I betragtning af at 1 millimeter kviksølv. er lig med 133,3 Pa, har vi følgende: p = 98642 Pa.

Løsningen

Vi bruger formlen til at bestemme trykket:

p = F / s,

Da tagområdet ikke er angivet, antages det at have form af et rektangel. Området af denne figur bestemmes af formlen:

s = ab.

Erstat området i beregningsformlen:

p = F / (ab), hvorfra:

F = pab.

Vi beregner: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 H = 1,97 MN.

Svar: Atmosfærens tryk på husets tag er 1,97 MN.

Metoder til måling

Eksperimentel bestemmelse af atmosfærisk trykkan udføres ved brug af kviksølvpost. Hvis en skala er knyttet til den, bliver det muligt at registrere ændringerne. Dette er den enkleste kviksølvbarometer.

Han var overrasket over at bemærke de ændringer i atmosfæren i Evangelista Torricelli, der forbinder denne proces med varme og kulde.

Det optimale var atmosfærens tryk vedhavniveau ved 0 grader Celsius. Denne værdi er 760 mm Hg. Normalt atmosfæretryk i pascal anses for at være lig med 10⁵ Pa.

Det er kendt, at kviksølv er skadeligt nok tilmenneskers sundhed. Som følge heraf kan åbne kviksølvbarometre ikke anvendes. Andre væsker har en tæthed meget mindre, så et rør fyldt med væske skal være tilstrækkeligt lang.

For eksempel skal vandkolonnen, der er skabt af Blaise Pascal, være af størrelsesordenen 10 m i højden. Ulempen er åbenbar.

Fri-flydende barometer

Et bemærkelsesværdigt skridt fremad er ideen om at flytte væk fra væsken, når man opretter barometre. Muligheden for at lave en indretning til bestemmelse af atmosfærets tryk er realiseret i barometre-aneroider.

Hoveddelen af denne måler er fladen kasse, hvorfra luften pumpes ud. For at sikre, at den ikke knuses af atmosfæren, bliver overfladen bølget. Kasseens fjedersystem er forbundet med en pil, der angiver trykværdien på skalaen. Sidstnævnte kan gradueres i alle enheder. Det atmosfæriske tryk i pascaler kan måles med en passende målestok.

Højde og atmosfærisk tryk

Ændringen i atmosfærisk densitet som stigningenop fører til et fald i trykket. Gaskålets inhomogenitet tillader os ikke at indføre en lineær forskelsvariant, da stigningen i trykket falder ved stigende højde. På overfladen af jorden som stigningen for hver 12 meter falder atmosfærens effekt med 1 mm Hg. Art. I troposfæren sker en tilsvarende ændring hver 10. 5 m.

I nærheden af jordens overflade kan flydende flyvehøjde ved hjælp af et aneroid udstyret med en særlig skala bestemme højden ved atmosfærisk tryk. Denne enhed kaldes et højdemåler.

En speciel enhed på jordens overflade giver dig mulighed for at indstille højdemålerens læsning til nul for at kunne bruge den senere til at bestemme løftehøjden.

Eksempel på løsning af problemet

Ved foden af bjerget barometer viste atmosfærisk tryk 756 mm Hg Hvilken værdi vil være i en højde af 2500 meter over havets overflade? Du ønsker at optage atmosfærisk tryk i pascal.

r₁= 756 mm Hg, H = 2500 m, s₂ -?

Løsningen

For at bestemme barometerværdierne i en højde af H tager vi højde for, at trykket falder med 1 millimeter kviksølv. hver 12 meter. derfor:

(p₁- s₂) × 12 m = H × 1 mmHg, hvorfra:

r₂ = p₁- × 1 mm kviksølv / 12 m = 756 mm kviksølv. - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

For at registrere det atmosfæriske tryk opnået i pascals udfører vi følgende handlinger:

r₂= 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Svar: 72619 Pa.

Atmosfærisk tryk og vejr

Bevægelse af atmosfæriske luftlag nær jordoverfladen og ikke-ensartet opvarmning af luften i forskellige dele føre til en ændring i vejrforhold i alle dele af verden.

Trykket kan variere med 20-35 mm Hg. i lang tid og 2-4 millimeter kviksølv. i løbet af dagen. En sund person opfatter ikke ændringer i denne indikator.

Atmosfærisk tryk, hvis værdi er lavere end normalt og ofte ændrer, angiver en cyklon, der dækker en bestemt. Ofte ledsages dette fænomen af skyighed og nedbør.

Lavt tryk er ikke altid et tegn på regnvejr. Had er mere afhængig af den gradvise tilbagegang af den pågældende indikator.

Et kraftigt fald i trykket til 74 centimeter kviksølv. og under truer med en storm, nedturer, der vil fortsætte, selv når indikatoren allerede begynder at stige.

Ændre vejret til det bedre kan bestemmes af følgende funktioner:

efter en lang periode med dårligt vejr observeres en gradvis og stabil stigning i atmosfærisk tryk;
I tåget slushy vejr stiger trykket;
i sydvindene stiger indikatoren i flere dage i træk;
stigningen i atmosfæretryk i blæsende vejr er et tegn på at skabe behageligt vejr.