Hur mäter atmosfärstrycket i pascals? Vad är det normala atmosfärstrycket i pascal?

Atmosfären är gasmoln som omger jorden. Air vikt, längd av kolonnen är större än 900 km, har en kraftfull effekt på invånarna på vår planet. Vi känner inte detta, självklart tar vi livet längst ner i luften. Obehag folk känner, klättring högt i bergen. Bristen på syre orsakar snabb trötthet. Samtidigt förändras det atmosfäriska trycket signifikant.

Fysik anser atmosfärstryck, dess förändringar och dess inflytande på jordens yta.

Under kursen av gymnasieskolan studerar åtgärdenatmosfären ges stor uppmärksamhet. Funktionerna i definitionen, höjdsberoende, påverkan på processer som förekommer i vardagen eller i naturen förklaras på grundval av kunskap om atmosfärens effekt.

När börjar de studera atmosfärstrycket? Betyg 6 - tiden för att bekanta sig med atmosfärens särdrag. Denna process fortsätter i gymnasieskolans profilklasser.

Studiehistoria

De första försök att upprätta atmosfärstryckluft tog in 1643 på förslag av den italienska Evangelista Torricelli. Ett glasrör svetsat från ena änden fylldes med kvicksilver. När den andra sidan stängdes sänktes den till kvicksilver. I rörets övre del bildades ett tomt utrymme som kallades "Torricellian Empty" som ett resultat av partiell flöde av kvicksilver.

Vid denna tid dominerade naturvetenskapenAristoteles teori, som trodde att "naturen är rädd för tomhet". Enligt hans åsikter kan det inte finnas något utrymme tomt, inte fyllt med materia. Därför försökte närvaron av en tomrum i ett glasrör länge förklara med andra ämnen.

I det faktum att detta är ett tomt utrymme är det ingen tvekan,Det kan inte fyllas med någonting, eftersom kvicksilver helt fyllde cylindern i början av experimentet. Och utflöde, tillät inte andra ämnen att fylla den lediga platsen. Men varför alla kvicksilver inte hällde in i fartyget, för att det inte heller finns några hinder för det? Slutsatsen föreslår sig själv: kvicksilver i röret, som vid kommunikation av fartyg, skapar samma tryck på kvicksilver i fartyget, liksom något från utsidan. På samma nivå är bara atmosfären i kontakt med kvicksilverytan. Det är hennes tryck som håller ämnet från att hälla ut under tyngdkraften. Gas, som det är känt, skapar samma åtgärd i alla riktningar. Dess inflytande utsätts för kvicksilverytan i kärlet.

Höjden på kvicksilvercylindern är ungefär 76 cm. Det märks att detta index varierar med tiden, därför förändras atmosfärens tryck. Det kan mätas i cm av kvicksilver (eller i millimeter).

Vilka enheter ska appliceras?

Det internationella systemet för enheter ärinternationellt, innebär därför inte användningen av millimeter kvicksilver. Art. vid bestämning av trycket. Enheten för atmosfärstryck är etablerat på ett sätt som är analogt med det i fasta ämnen och vätskor. Tryckmätningen i pascals tas i SI.

För 1 Pa tas ett tryck som skapas av kraften 1 N per 1 m².

Vi definierar hur måttenheterna är relaterade. Trycket i vätskekolonnen bestäms enligt följande formel: p = pgh. Kvicksilverdensitet ρ = 13600 kg / m³. Som utgångspunkt tar vi kvicksilver längd 760 millimeter. Härifrån:

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

För att registrera atmosfärstrycket i pascals tar vi hänsyn till: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Exempel på problemlösning

Bestäm den kraft med vilken atmosfären verkar på ytan på taket med dimensionerna 10x20 m. Atmosfärstrycket antas vara lika med 740 mm Hg.

p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m.

analys av

För att bestämma verkningsstyrkan är det nödvändigt att fastställa atmosfärstrycket i pascals. Med tanke på att 1 millimeter kvicksilver. är lika med 133,3 Pa, har vi följande: p = 98642 Pa.

Lösningen

Vi använder formeln för att bestämma trycket:

p = F / s,

Eftersom takområdet inte är angivet, antar att det har formen av en rektangel. Området av denna figur bestäms av formeln:

s = ab.

Ersätt området i beräkningsformeln:

p = F / (ab), varifrån:

F = pab.

Compute: F = 98.642 Pa × 10 m x 20 m = 19.728.400 H = 1,97 MN.

Svar: Trycket i atmosfären på taket på huset är 1,97 MN.

Metoder för mätning

Experimentell bestämning av atmosfärstrycketkan utföras med användning av kvicksilverpost. Om en skala är kopplad till den blir det möjligt att spela in ändringarna. Detta är den enklaste kvicksilverbarometern.

Han var förvånad över att notera förändringarna i atmosfären i Evangelista Torricelli, som länkade processen med värme och kyla.

Det optimala var atmosfärens tryck vidhavsnivå vid 0 grader Celsius. Detta värde är 760 mm Hg. Normalt atmosfärstryck i pascals anses vara lika med 10⁵ Pa.

Det är känt att kvicksilver är skadligt nog förmänniskors hälsa. Som ett resultat kan öppna kvicksilverbarometrar inte användas. Andra vätskor har en densitet mycket mindre, så ett rör fyllt med vätska måste vara tillräckligt lång.

Till exempel bör vattenkolumnen skapad av Blaise Pascal vara av storleksordningen 10 m i höjd. Nackdelen är uppenbar.

Fri-flytande barometer

Ett anmärkningsvärt steg framåt är tanken att flytta bort från vätskan när man skapar barometrar. Möjligheten att skapa en anordning för bestämning av atmosfärstrycket realiseras i barometrar-aneroider.

Huvuddelen av denna mätare är platten låda från vilken luft pumpas ut. För att säkerställa att den inte krossas av atmosfären görs ytan korrugerad. Boxens fjädersystem är ansluten till en pil som anger tryckvärdet på skalan. Den senare kan examineras i alla enheter. Atmosfärstrycket i pascals kan mätas med en lämplig mätskala.

Höjd och atmosfärstryck

Förändringen i atmosfärisk densitet som uppgångenupp leder till en minskning av trycket. Heterogenitet av gaskudden tillåter inte en linjär lag för att införa ändringar, som höjd ökar graden av tryckreducering minskas. På jordens yta när de stiger för var 12: e meter från inverkan av atmosfären faller 1 mm Hg. Art. I troposfären uppträder en liknande förändring vid varje 10,5 m.

Nära ytan av jorden på en höjd av flygplansflyg aneroid försedd med en speciell skala kan bestämma höjden av det atmosfäriska trycket. Denna enhet kallas en höjdmätare.

Speciell anordning på ytan av jorden kan du ställa in höjdmätaren avläsningar på noll, att fortsätta att använda den för att bestämma lyfthöjd.

Exempel på lösning av problemet

Vid foten av berget visade barometern ett atmosfärstryck på 756 millimeter kvicksilver. Vad är betydelsen vid 2500 meter över havet? Det är nödvändigt att registrera atmosfärstryck i pascals.

r₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, sid₂ -?

Lösningen

För att bestämma barometerns avläsningar vid H-höjden tar vi hänsyn till att trycket sjunker med 1 millimeter kvicksilver. var 12 meter. därför:

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

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

För att registrera det atmosfäriska trycket som erhållits i pascals utför vi följande åtgärder:

r₂ = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Svar: 72619 Pa.

Atmosfärstryck och väder

Förflyttningen av luftens atmosfäriska lager nära jordens yta och inhomogen uppvärmning av luft i olika områden leder till förändrade väderförhållanden på alla delar av planeten.

Trycket kan variera med 20-35 mm Hg. på lång tid och 2-4 millimeter kvicksilver. under dagen. En frisk person upplever inte förändringar i denna indikator.

Atmosfärstryck, vars värde är lägre än normalt och ofta ändras, indikerar en cyklon som täcker en viss. Ofta är detta fenomen åtföljt av grumlighet och nederbörd.

Lågt tryck är inte alltid ett tecken på regnigt väder. Hat är mer beroende av den gradvisa nedgången av indikatorn i fråga.

En kraftig nedgång i tryck till 74 centimeter kvicksilver. och under hotar med en storm, nedgångar som kommer att fortsätta även när indikatorn redan börjar stiga.

Ändra vädret till det bättre kan bestämmas av följande funktioner:

• Efter en lång period av dåligt väder observeras en gradvis och stadig ökning av atmosfärstrycket;
• I dimmigt, smutsigt väder stiger trycket;
• i sydvindarna stiger indikatorn i fråga i flera dagar i rad;
• Ökningen i atmosfärstrycket i blåsigt väder är ett tecken på att skapa behagligt väder.

</ p>