Kako mjeriti atmosferski tlak u pascalima? Koji je normalan atmosferski tlak u pascalu?

Atmosfera je oblak plina koji okružuje Zemlju. Težina zraka, visina kolone koja prelazi 900 km, ima snažan utjecaj na stanovnike našeg planeta. Ne osjećamo to, uzimajući život na dnu zračnog oceana kao stvar. Osjećaj nelagode kod ljudi koji se penju visoko u planinama. Nedostatak kisika izaziva brzi zamor. Istodobno, atmosferski tlak značajno mijenja.

Fizika smatra atmosferski tlak, njegove promjene i utjecaj na površinu Zemlje.

Tijekom fizike srednje škole proučava akcijuatmosfera je dobila veliku pažnju. Obilježja definicije, ovisnost o visini, utjecaj na procese koji se javljaju u svakodnevnom životu ili u prirodi, objašnjeni su na temelju spoznaje o djelovanju atmosfere.

Kada počnu proučavati atmosferski pritisak? Grade 6 - vrijeme za upoznavanje osobitosti atmosfere. Ovaj se proces nastavlja u profilnim razredima srednje škole.

Povijest studija

Prvi pokušaji uspostavljanja atmosferskog tlakazrak je uzeo 1643. na prijedlog talijanskog Evangelista Torricellija. Čelična cijev zavarena s jednog kraja bila je napunjena žive. Zatvarajući drugu stranu, spuštena je u živu. U gornjem dijelu cijevi, kao posljedica djelomičnog protoka žive, nastao je prazan prostor, nazvan "praznina Torriceliana".

Do tog vremena dominirala je prirodna znanostTeorija Aristotela, koja je vjerovala da se "priroda boji praznine". Prema njegovim stajalištima, ne može biti prazno, ne ispunjeno pitanjem. Dakle, prisustvo praznine u staklenoj cijevi dugo se pokušavalo objasniti drugim stvarima.

U činjenici da je to prazan prostor, nema sumnje,ne može se ispuniti ništa, jer je živa potpuno napunila cilindar na početku eksperimenta. I, istjecanje, nisu dopustile da druge tvari popune prazno mjesto. Ali zašto sva živa nije ulila u posudu, jer ni prepreke nisu? Zaključak se predlaže: živa u cijevi, kao u komuniciranju posuda, stvara isti pritisak na živu u posudi, kao i nešto izvana. Na istoj razini, samo atmosfera je u dodiru s površinom žive. To je njezin pritisak koji čuva tvar iz izlijevanja pod utjecajem gravitacije. Plin, kao što je poznato, stvara istu akciju u svim smjerovima. Njegov utjecaj izložen je površini žive u posudi.

Visina cilindra žive je oko 76 cm. Primjećuje se da se ovaj indeks varira s vremenom, stoga se tlak atmosfere mijenja. Može se mjeriti u cm žive (ili u milimetrima).

Koje jedinice primjenjivati?

Međunarodni sustav jedinica jemeđunarodno, stoga ne uključuje upotrebu milimetara žive. Čl. pri određivanju pritiska. Jedinica atmosferskog tlaka je uspostavljena na način analogan onoj u krutinama i tekućinama. Mjerenje tlaka u pascalima uzima se u SI.

Za 1 Pa se uzima tlak koji se stvara sile od 1 N po 1 m².

Određujemo kako su povezane mjerne jedinice. Tlak tekućeg stupca se podešava prema slijedećoj formuli: p = ρgh. Gustoća žive ρ = 13600 kg / m³, Za referentnu točku, uzmimo živu kolonu od 760 milimetara. Odavde:

p = 13600 kg / m³× 9,83 N / kg x 0,76 m = 10,1292,8 Pa

Za snimanje atmosferskog tlaka u pascalima uzimamo u obzir: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Primjer rješavanja problema

Odredite silu kojom atmosfera djeluje na površinu krova s dimenzijama od 10 x 20 m. Prisutan je atmosferski tlak jednak 740 mm Hg.

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

analiza

Da bi se odredila jačina djelovanja, nužno je uspostaviti atmosferski tlak u pascalima. S obzirom da je 1 milimetar žive. je jednak 133,3 Pa, imamo sljedeće: p = 98642 Pa.

Rješenje

Upotrebljavamo formulu za određivanje tlaka:

p = F / s,

Budući da krovna površina nije dana, pretpostavimo da ima oblik pravokutnika. Područje ove brojke određuje se sljedećom formulom:

s = ab.

Zamijenite područje u formuli za izračunavanje:

p = F / (ab), od kojih:

F = pab.

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

Odgovor: tlak atmosfere na krovu kuće iznosi 1,97 MN.

Metode mjerenja

Eksperimentalno određivanje atmosferskog tlakamože se izvesti pomoću žive post. Ako je na njemu priključena ljestvica, postaje moguće snimiti promjene. Ovo je najjednostavniji živa barometar.

Bio je iznenađen kada je zabilježio promjene u atmosferi Evangelista Torricelli, povezujući taj proces s toplinom i hladnoćom.

Optimalni je bio tlak atmosfere narazine mora na 0 stupnjeva Celzijusa. Ova vrijednost iznosi 760 mm Hg. Smatra se da je normalni atmosferski tlak u pascalima jednak 10⁵ Pa.

Poznato je da je živa dovoljno štetnaljudsko zdravlje. Kao rezultat toga, ne mogu se koristiti otvoreni barometri žive. Druge tekućine imaju gustoću mnogo manje, tako da cijev napunjena tekućinom mora biti dovoljno dugo.

Na primjer, vodeni stupac kojeg je stvorio Blaise Pascal trebao bi biti u visini od 10 m. Nedostatak je očigledan.

Besplatni tekući barometar

Značajan korak naprijed je ideja pomicanja od tekućine prilikom izrade barometara. Mogućnost izrade uređaja za određivanje tlaka atmosfere realizirana je u barometarskim aneroidima.

Glavni dio ovog mjerača je ravnakutiju iz koje se ispušta zrak. Kako bi se osiguralo da atmosfera nije uništena, površina je napravljena valovita. Sustav opruge kutije spojen je sa strelicom koja pokazuje vrijednost tlaka na ljestvici. Potonji se mogu diplomirati u svim jedinicama. Atmosferski tlak u pascalima može se mjeriti odgovarajućom mjernom mjerom.

Visina i atmosferski tlak

Promjena gustoće atmosfere kao usponup dovodi do smanjenja pritiska. Nehomogenost plinovite ljuske ne dopušta nam uvođenje linearnog zakona varijacije, budući da s povećanjem visine smanjuje se stupanj smanjenja tlaka. Na površini Zemlje kao uspon svakih 12 metara, učinak atmosfere pada za 1 mm Hg. Čl. U troposferi, slična promjena događa se svakih 10,5 m.

U blizini površine Zemlje, na nadmorskoj visini leta zrakoplova, aneroid opremljen posebnom ljestvicom može odrediti nadmorsku visinu atmosferskim pritiskom. Ovaj se uređaj naziva visinomjer.

Posebni uređaj na površini Zemlje omogućuje podešavanje očitanja visinomjera na nulu, kako bi se kasnije moglo utvrditi visina dizanja.

Primjer rješenja problema

U podnožju planine, barometar je pokazao atmosferski tlak od 756 milimetara žive. Koji je značajan na 2500 metara nadmorske visine? Potrebno je snimiti atmosferski tlak u pascalima.

r₁= 756 mm Hg, H = 2500 m, str₂ -?

Rješenje

Da bismo odredili očitanje barometra na visini H, uzmemo u obzir da se tlak pada za 1 milimetar žive. svakih 12 metara. dakle:

(p₁- str₂) × 12 m = H × 1 mmHg, odakle:

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

Za snimanje atmosferskog tlaka dobivenog u pascals, izvršavamo sljedeće radnje:

r₂= 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Odgovor: 72619 Pa.

Atmosferski tlak i vrijeme

Kretanje zračnih atmosferskih slojeva u blizini površine Zemlje i nehomogeno zagrijavanje zraka u različitim područjima dovodi do promjene vremenskih uvjeta na svim dijelovima planeta.

Tlak može varirati za 20-35 mm Hg. u dugom razdoblju i 2-4 milimetara žive. tijekom dana. Zdrava osoba ne percipira promjene u ovom pokazatelju.

Atmosferski tlak, čija je vrijednost niža od normalne i često se mijenja, ukazuje na ciklon koji pokriva određenu. Često se ovaj fenomen prati oblačno i oborine.

Niski tlak nije uvijek znak kišnog vremena. Mržnja je više ovisna o postupnom opadanju dotičnog pokazatelja.

Oštar pad tlaka na 74 centimetara žive. a ispod prijeti olujom, padinama koji će se nastaviti čak i kada se pokazatelj već počne rasti.

Promijenite vrijeme kako bi bolje mogli odrediti sljedeće značajke:

nakon dugog razdoblja lošeg vremena, promatra se postupno i stalno povećanje atmosferskog tlaka;
U maglovito mršavom vremenu raste pritisak;
u južnim vjetrovima dotični pokazatelj raste nekoliko dana za redom;
povećanje atmosferskog tlaka u vjetrovitom vremenu znak je uspostave ugodnog vremena.