Jak měřit atmosférický tlak v pascalu? Jaký je normální atmosférický tlak v pascalu?

Atmosféra je plynový oblak obklopující Zemi. Hmotnost vzduchu, výška sloupu, která přesahuje 900 km, má silný vliv na obyvatele naší planety. Necítíme to, protože život samozřejmě spočívá na dně vzdušného oceánu. Nepohodlí lidé cítí, lezení vysoko v horách. Nedostatek kyslíku způsobuje rychlou únavu. Současně se výrazně mění atmosférický tlak.

Fyzika zvažuje atmosférický tlak, jeho změny a jeho vliv na povrch Země.

V průběhu fyziky střední školy se věnuje značná pozornost studiu vlivu atmosféry. Vlastnosti definice, závislost na výšce, vliv na procesy vyskytující se v každodenním životě nebo v přírodě jsou vysvětleny na základě znalostí vlivu atmosféry.

Kdy začnou studovat atmosférický tlak? Stupeň 6 - čas se seznámit se zvláštnostmi atmosféry. Tento proces pokračuje v profilových třídách vyšší školy.

Historie studia

První pokusy o vytvoření atmosféry tlaku vzduchu provedené v roce 1643 na návrh italské Evangelisty Torricelli. Skleněná trubka svařovaná z jednoho konce byla naplněna rtutí. Zatímco uzavřela druhou stranu, byla snížena na rtuť. V horní části trubice v důsledku částečného úniku rtuti vytvořeného volného prostoru, za získání následující název: „Torricellian prázdno“.

Tehdy v přírodních vědách dominovala teorie Aristotle, která věřila, že "příroda se bojí prázdnoty". Podle jeho názoru nemůže být místo prázdné, neplněné hmotou. Proto se přítomnost prázdnoty ve skleněné trubici dlouho pokoušela vysvětlit s jinou záležitostí.

Skutečnost, že se jedná o prázdný prostor, není pochyb o tom, že se nic nemůže být naplněna, protože rtuť na začátku experimentu zcela zaplněném válců. A vyteče, nedovolil, aby jiné prázdné místo obsadily další látky. Ale proč se celá rtuť nevlila do plavidla, protože pro ni nejsou ani žádné překážky? Závěr se nazývá: rtuť ve zkumavce, jako v komunikační plavidla, vytváří stejný tlak na rtuti v nádobě, stejně jako něco zvenčí. Na stejné úrovni je pouze atmosféra v kontaktu s rtuťovým povrchem. Je to její tlak, který udržuje látku z vylévání pod vlivem gravitace. Plyn, jak je známo, vytváří stejnou akci ve všech směrech. Jeho vliv je vystaven povrchu rtuti v nádobě.

Výška ortuťového válce je přibližně 76 cm. Je poznamenán, že tento index se mění s časem, proto se mění atmosférický tlak. Může se měřit v cm rtuti (nebo v milimetrech).

Jaké jednotky lze použít?

Mezinárodní systém jednotek je mezinárodní, takže nezahrnuje použití milimetrů rtuti. Art. při určování tlaku. Jednotka atmosférického tlaku je stanovena analogickým způsobem jako u pevných látek a kapalin. Měření tlaku v Pascals je přijat v SI.

Pro 1 Pa se vytváří tlak, který je vytvořen silou 1 N na 1 m².

Definujte, jak se vztahovat měrných jednotek. Tlak sloupec kapaliny se stanoví podle následujícího vzorce: rho-gh. Hustota rtuti rho = 13600 kg / m³. Pro referenční bod použijeme rtuťový sloupec o délce 760 milimetrů. Odtud:

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

Pro zaznamenání atmosférického tlaku v pascalu zohledňujeme: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Příklad řešení problémů

Určete sílu, kterou atmosféra působí na střešní plochu rozměry 10x20 m. Předpokládá roven atmosférickému tlaku, je 740 mm Hg

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

Analýza

K určení síly působení je nutné stanovit atmosférický tlak v pascalu. Vzhledem k tomu, že 1 milimetr rtuti. se rovná 133,3 Pa, máme následující: p = 98642 Pa.

Řešení

Pro stanovení tlaku používáme vzorec:

p = F / s,

Vzhledem k tomu, že střešní plocha není uvedena, předpokládá se, že má tvar obdélníku. Oblast tohoto čísla je určena podle vzorce:

s = ab.

Nahraďte oblast ve výpočtovém vzorci:

p = F / (ab), z čehož:

F = pab.

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

Odpověď: síla tlaku Atmosféra na střeše domu je 1,97 MN.

Metody měření

Experimentální stanovení atmosférického tlaku lze provádět pomocí rtuťové kolony. Je-li k němu připojena stupnice, je možné zaznamenat změny. Jedná se o nejjednodušší ortuťový barometr.

Byl překvapen, když zaznamenal změny v atmosféře Evangelisty Torricelli, která spojila tento proces s teplem a chladem.

Optimální byl tlak atmosféry na hladině moře při 0 ° C. Tato hodnota je 760 mm Hg. Normální atmosférický tlak v pascalu se považuje za rovnající se 10⁵ Pa.

Je známo, že rtuť je škodlivá pro lidské zdraví. V důsledku toho nelze použít otevřené rtuťové barometry. Jiné kapaliny mají hustotu mnohem menší, takže trubice naplněná kapalinou musí být dostatečně dlouhá.

Například vzniklý vodní sloupec Blaise Pascal, by měl být řádově 10 m vysoký. Nevýhodou je zřejmé.

Barometr pro volnou kapalinu

Pozoruhodným krokem vpřed je myšlenka odklonu od tekutiny při vytváření barometrů. Možnost vytvořit zařízení pro určení tlaku atmosféry je realizována v barometrech aneroidů.

Hlavní částí tohoto měřiče je plochá skříň, ze které se čerpá vzduch. Aby nedošlo k rozdrcení atmosféry, je povrch vlnitý. Pružinový systém krabice je připojen k šipce, která udává hodnotu tlaku na stupnici. Ty mohou být odstupňovány v libovolných jednotkách. Atmosférický tlak v pascalu lze měřit vhodnou měřící stupnicí.

Nadmořská výška a atmosférický tlak

Změna hustoty atmosféry, jak stoupá vzhůru, vede ke snížení tlaku. Nehomogenita plynové skořepiny nám neumožňuje zavést lineární variační zákon, protože s rostoucí nadmořskou výškou poklesne stupeň poklesu tlaku. Na povrchu Země jako vzestupu každých 12 metrů klesá účinek atmosféry o 1 mm Hg. Art. V troposféře nastává podobná změna každých 10,5 m.

V blízkosti povrchu země, v nadmořské výšce letounu, může aneroid vybavený speciální stupnicí stanovit výšku atmosférickým tlakem. Toto zařízení se nazývá výškoměr.

Zvláštní zařízení na povrchu země vám umožňuje nastavit výšku výšky na nulu, abyste později mohli použít výšku zdvihu.

Příklad řešení problému

Na úpatí hory ukázal barometr atmosférický tlak 756 milimetrů rtuti. Jaký je význam ve výšce 2500 metrů nad mořem? Je zapotřebí zaznamenat atmosférický tlak v pascalu.

str₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, str₂ - ?

Řešení

Pro stanovení hodnoty barometru ve výšce H se bere v úvahu, že tlak klesá o 1 milimetr rtuti. každých 12 metrů. Proto:

(str₁ - str₂) × 12 m = H × 1 mmHg, odkud:

str₂ = p₁ - H × 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg. - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

Pro zaznamenání atmosférického tlaku získaného v pascalu provádíme následující činnosti:

str₂ = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Odpověď: 72619 Pa.

Atmosférický tlak a počasí

Pohyb atmosférických vzduchových vrstev v blízkosti zemského povrchu a nerovnoměrného ohřívání vzduchu v různých částech vedlo ke změně povětrnostních podmínek ve všech částech světa.

Tlak se může měnit o 20 až 35 mm Hg. v dlouhém období a 2-4 milimetrů rtuti. během dne. Zdravý člověk nevníma změny v tomto ukazateli.

Atmosférický tlak, jehož hodnota je nižší než normální a často se mění, naznačuje, že cyklón pokrývá určitý. Často je tento jev doprovázený oblačností a srážením.

Nízký tlak není vždy známkou deštivého počasí. Nenávist je více závislá na postupném poklesu dotyčného ukazatele.

Prudký pokles tlaku na 74 centimetrů rtuti. a pod hrozí bouřkou, poklesy, které budou pokračovat i v okamžiku, kdy indikátor již začíná růst.

Změna počasí k lepšímu může být určena následujícími funkcemi:

• po dlouhém období nepříznivého počasí je pozorován postupný a stálý nárůst atmosférického tlaku;
• V mlhavém slusném počasí stoupá tlak;
• v jižním větru se příslušný ukazatel stane několik dní v řadě;
• nárůst atmosférického tlaku za větrného počasí je znamením vytvoření pohodlného počasí.