Сила атмосферного тиску

1. Загальні відомості Повітря має масу. Хоч вона і в безліч разів менше маси Землі, але вона є. Вся...
2. Нормальний атмосферний тиск
3. Дослід Торрічеллі
4. Знижений і підвищений атмосферний тиск

Загальні відомості

Повітря має масу. Хоч вона і в безліч разів менше маси Землі, але вона є. Вся маса атмосфери становить 5,2 × 1021 року, а 1 м3 на поверхні землі важить 1033 кг. Маса атмосфери тисне на всі об'єкти які розташовані на Землі. Силу, з якою атмосфера тисне на поверхні Землі називають атмосферним тиском. На кожну людину тисне стовп повітря приблизно в 15т. Якби ми не мали внутрішнього тиску рівного зовнішньому, нас би розчавило відразу ж. Всі живі організми еволюціонували в таких атмосферних умовах. Ми звикли до такого тиску і не зможемо існувати при значно іншому тиску.

Прилад вимірювання тиску

У наш час атмосферний тиск вимірюється в міліметрах ртутного стовпа (мм.рт.ст.). Для такого визначення використовується спеціальний пристрій - Барометр. Вони бувають:

• рідинний - має скляну трубку розміром не менше 80 см в довжину. Трубка заповнена ртуттю і опущена в чашу з ртуттю
• гіпсотермометр - прилад для вимірювання висоти над рівнем моря на основі залежності точки кипіння води від атмосферного тиску
• газовий - тиск вимірюється за величиною обсягу постійного кількості газу, ізольованого від зовнішнього повітря рухомим стовпчиком рідини
• барометр-анероїд - має металеву коробку з еластичними стінками, де вилучено повітря. При зміні атмосферного тиску стінки коробки змінюються

Нормальний атмосферний тиск

Нормальним атмосферним тиском вважають умови тиску повітря при температурі 0 ° С над рівнем моря на широті 45 °. В таких умовах повітря тисне на кожен 1 см2 поверхні Землі з силою 1,033 кг. При цьому ртутний стовпчик показує 760 мм.рт.ст.

Дослід Торрічеллі

Вперше цифра 760 мм була отримана учнями Галілео галілея в 1644г., А саме Вінченцо Вівіані (1622 - 1703) і Еванджеліста Торрічеллі (1608 - 1647). Перший ртутний барометр був створений Торрічеллі. Він запаяв скляну трубку з одного кінця, наповнив її ртуттю і опустив в чашку з ртуттю. Рівень ртуті в трубці знизився через виливання частини ртуті в чашку. Над стовпчиком ртуті всередині труби утворилася порожнеча, яка отримала назву Торрічеллівая порожнеча (рис.1). 760 мм.рт.ст. прийнято вважати за одну атмосферу. 1 атм = 101325 ПА = 1,01325 Бар.

Малюнок 1

Знижений і підвищений атмосферний тиск

На Землі тиск повітря в різних куточках Землі різний. Також воно змінюється через зміну температури або вітрів або висоти над рівнем моря. Чим вище знаходиться маси повітря від Землі, ті він більш розріджене. В тропосфері атмосферний тиск знижується в середньому 1мм.рт.ст. на кожні 10,5 м підйому.

Також атмосферний тиск протягом однієї доби підвищується двічі (ввечері і вранці) і знижується двічі (після опівночі і полудня). Розподілу атмосферний тиск має виражений характер. В екваторіальних широтах поверхню Землі сильно гріється. Гаряче повітря при нагріванні розширюється і стає легше через що він піднімається вгору. У підсумку маємо те, що біля екватора в основному низький тиск. При швидкому зниженні атмосферного тиску на певній місцевості можна помітити туман .

У полюсів при низьких температурах повітря опускається через свою тяжкості. Загальна схема розподілу тиск видно на рис.2. На малюнку видно лінії, які розділяють пояса різного тиску. Чим Ці лінії називають изобарами. Чим ближче ці лінії один до одного, тим швидше може змінюються тиск на відстані. Баричний градієнт - величина зміни атмосферного тиск на одиницю відстані (100 км).

Малюнок - 2

Таблиця 1 - одиниці тиску

Паскаль (Па) Бар (бар) Технічна атмосфера (ат) Фізична атмосфера (атм) Міліметр ртутного стовпа (мм.рт.ст) Метр водяного стовпа (м вод.ст.) Фунт-сила на кв. дюйм (psi) 1 Па 1 Н / м2 10-5 10,197 × 10-6 7,5006 × 10-3 1,0197 × 10-4 145,04 × 10-6 1 бар 105 1 × 106 дин / см2 1, 0197 0,98692 750,06 10,197 14504 1 ат 98066,5 0,980665 1 кгс / см2 0,96784 735,56 10 14,223 1 атм 101325 1,01325 1,01325 1 атм 760 10,33 14,696 1 мм.рт. ст. 133,322 1,3332 × 10-3 1,3595 × 10-3 1,3158 × 10-3 1 мм.рт.ст. 13,595 × 10-3 19,337 × 10-3 1 м вод.ст. 9806,65 9,80665 × 10-2 0,1 0,096784 73,556 1 м вод.ст. 1,4223 1 psi 6894,76 68,948 × 10-3 70,307 × 10-3 68,046 × 10-3 51,715 0,70307 1 lbf / in2

Дивіться також: