Cum se măsoară presiunea atmosferică în pascale? Care este presiunea atmosferică normală în pascal?

Atmosfera este norul de gaze din jurul Pământului. Greutatea aerului, înălțimea coloanei care depășește 900 km, are o influență puternică asupra locuitorilor planetei noastre. Noi nu simțim asta, luând viața la fundul oceanului aerian ca o chestiune de curs. Oamenii de disconfort se simt, urcând la munte. Lipsa oxigenului provoacă oboseală rapidă. În același timp, presiunea atmosferică se modifică semnificativ.

Fizica consideră că presiunea atmosferică, schimbările sale și influența ei asupra suprafeței Pământului.

În cursul fizicii liceului, se acordă o atenție deosebită studiului efectului atmosferei. Caracteristicile definiției, dependența de înălțime, influența asupra proceselor care apar în viața de zi cu zi sau în natură sunt explicate pe baza cunoașterii efectului atmosferei.

Când încep să studieze presiunea atmosferică? Gradul 6 - timp pentru a se familiariza cu particularitățile atmosferei. Acest proces continuă în clasele de profil ale școlii superioare.

Istoria studiilor

Primele încercări de a stabili atmosferă presiunea aerului întreprinsă în 1643 la sugestia italianului Evangelista Torricelli. Un tub de sticlă sudat de un capăt a fost umplut cu mercur. Închis de cealaltă parte, a fost coborât în ​​mercur. În partea superioară a tubului, ca urmare a fluxului parțial de mercur, sa format un spațiu gol, numit "goliciunea torriceliană".

În acest timp, în științele naturii dominat teoria lui Aristotel, care credea că "natura este frică de gol". Potrivit opiniilor sale, nu poate exista spațiu gol, nefiind umplut cu materie. Prin urmare, prezența unui gol într-un tub de sticlă pentru o lungă perioadă de timp a încercat să explice cu alte probleme.

Faptul că acest spațiu gol, fără îndoială, nu poate fi umplut cu nimic, pentru că mercurul la umplerea complet a cilindrului a fost complet umplut. Și, curgând afară, nu a permis altor substanțe să umple locul vacant. Dar de ce mercurul nu se toarnă în navă, pentru că nici nu există obstacole în calea lui? Concluzia se sugerează: mercurul din tub, ca și în navele care comunică, creează aceeași presiune asupra mercurului din vas, precum și ceva din exterior. La același nivel, numai atmosfera este în contact cu suprafața mercurului. Presiunea ei îl împiedică pe substanță să se varsă sub influența gravitației. Gazul, după cum se știe, creează aceeași acțiune în toate direcțiile. Influența sa este expusă suprafeței mercurului din vas.

Înălțimea cilindrului cu mercur este de aproximativ 76 cm. Se observă că acest indice variază în funcție de timp, deci presiunea atmosferei se schimbă. Acesta poate fi măsurat în cm de mercur (sau în milimetri).

Ce unități se aplică?

Sistemul internațional de unități este internațional, deci nu implică utilizarea de milimetri de mercur. Art. la determinarea presiunii. Unitatea de presiune atmosferică este stabilită într-o manieră analogă cu cea a solidelor și lichidelor. Măsurarea presiunii în Pascals este acceptat în SI.

Pentru 1 Pa, se ia o presiune care este creată de forța de 1 N per 1 m².

Definiți modul de relationare unități de măsură. presiunea coloana lichidă se stabilește în conformitate cu următoarea formulă: Rho-gh. Densitatea mercurului rho = 13600 kg / m³. Pentru punctul de referință, să luăm o coloană de mercur cu lungimea de 760 milimetri. De aici:

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

Pentru a înregistra presiunea atmosferică în pascale, luăm în considerare: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Exemplu de rezolvare a problemelor

Determinați forța cu care atmosfera acționează pe suprafața acoperișului cu dimensiunile de 10x20 m. Se presupune că presiunea atmosferică este egală cu 740 mm Hg.

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

analiza

Pentru a determina puterea acțiunii, este necesară stabilirea presiunii atmosferice în pascale. Având în vedere că 1 milimetru de mercur. este egal cu 133,3 Pa, avem următoarele: p = 98642 Pa.

Soluția

Folosim formula pentru determinarea presiunii:

p = F / s,

Din moment ce zona acoperisului nu este dată, presupuneți că are forma unui dreptunghi. Aria acestei cifre este determinată de formula:

s = ab.

Înlocuiți zona în formula de calcul:

p = F / (ab), din care:

F = pab.

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

răspundă: forța de presiune Atmosfera de pe acoperișul casei este de 1,97 MN.

Metode de măsurare

Determinarea experimentală a presiunii atmosferice poate fi efectuată utilizând o coloană de mercur. Dacă se atașează o scală, atunci este posibilă înregistrarea modificărilor. Acesta este cel mai simplu barometru de mercur.

El a fost surprins să noteze schimbările din atmosfera Evangelistului Torricelli, legând acest proces de căldura și frigul.

Optimul a fost presiunea atmosferei la nivelul mării la 0 grade Celsius. Această valoare este de 760 mm Hg. Presiune atmosferică normală în Pascals se consideră egal cu 10⁵ Pa.

Se știe că mercurul este dăunător sănătății umane. Ca urmare, barometrele deschise de mercur nu pot fi utilizate. Alte lichide au o densitate mult mai mică, astfel încât un tub umplut cu lichid trebuie să fie suficient de lung.

De exemplu, a fost creată o coloană de apă Blaise Pascal, ar trebui să fie de ordinul a 10 m în înălțime. Dezavantajul este evident.

Bara-lichid liber

Un pas remarcabil inainte este ideea depasirii fluidului la crearea barometrelor. Posibilitatea de a realiza un dispozitiv pentru determinarea presiunii atmosferei este realizată în barometre-aneroide.

Partea principală a acestui contor este o cutie plată, din care este pompat aerul. Pentru a se asigura că nu este zdrobită de atmosferă, suprafața este făcută ondulată. Sistemul de arc al cutiei este conectat la o săgeată indicând valoarea presiunii pe scală. Acesta din urmă poate fi absolvit în orice unitate. Presiunea atmosferică în pascale poate fi măsurată cu o scară de măsurare adecvată.

Elevație și presiune atmosferică

Schimbarea densității atmosferei în timp ce se ridică în sus duce la o scădere a presiunii. Neomogenitatea carcasei de gaz nu ne permite să introducem o lege de variație liniară, deoarece, cu altitudine în creștere, gradul de scădere a presiunii scade. La suprafața Pământului ca creștere la fiecare 12 metri, efectul atmosferei scade cu 1 mm Hg. Art. În troposferă, apare o schimbare similară la fiecare 10,5 m.

Aproape de suprafața Pământului, la altitudinea zborului aeronavei, un aneroid echipat cu o scară specială poate determina altitudinea prin presiunea atmosferică. Acest dispozitiv este numit altimetru.

Un dispozitiv special de pe suprafața Pământului vă permite să setați citirea altimetrului la zero, pentru ao utiliza ulterior pentru a determina înălțimea de ridicare.

Exemplu de rezolvare a problemei

La poalele muntelui, barometrul a arătat o presiune atmosferică de mercur de 756 milimetri. Care este semnificația la 2500 de metri deasupra nivelului mării? Este necesar să se înregistreze presiunea atmosferică în pascale.

r₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, p₂ - ?

Soluția

Pentru a determina citirile barometrului la o înălțime de H, luăm în considerare faptul că presiunea scade cu 1 milimetru de mercur. la fiecare 12 metri. Prin urmare:

(p₁ - p₂) × 12 m = H × 1 mmHg, de unde:

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

Pentru a înregistra presiunea atmosferică obținută în pascale, efectuăm următoarele acțiuni:

r₂ = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Răspuns: 72619 Pa.

Presiunea atmosferică și vremea

Deplasarea straturilor atmosferice de aer în apropierea suprafeței Pământului și încălzirea neomogenă a aerului în diferite zone conduc la o schimbare a condițiilor meteorologice pe toate părțile planetei.

Presiunea poate varia de la 20-35 mm Hg. într-o perioadă lungă de timp și 2-4 milimetri de mercur. în timpul zilei. O persoană sănătoasă nu percepe schimbări în acest indicator.

Presiunea atmosferică, a cărei valoare este mai mică decât cea normală și adesea se schimbă, indică un ciclon care acoperă un anumit. Adesea acest fenomen este însoțit de nor și precipitații.

Presiunea scăzută nu este întotdeauna un semn de vreme ploioasă. Ura este mai dependentă de declinul treptat al indicatorului în cauză.

O scădere bruscă a presiunii la 74 centimetri de mercur. și mai jos amenință cu o furtună, ploi torențiale care vor continua chiar și atunci când indicatorul începe deja să crească.

Schimbarea vremii pentru o mai bună poate fi determinată de următoarele caracteristici:

• după o lungă perioadă de vreme nefavorabilă, se observă o creștere treptată și constantă a presiunii atmosferice;
• În condiții meteo slăbite, presiunea crește;
• în vânturile sudice, indicatorul în cauză crește de câteva zile la rând;
• creșterea presiunii atmosferice în vremea eoliană este un semn de stabilire a vremii confortabile.