Kako meriti atmosferski tlak v paskalih? Kakšen je običajni atmosferski tlak v pascalu?

Atmosfera je plinski oblak, ki obkroža Zemljo. Teža zraka, višina kolone, ki presega 900 km, močno vpliva na prebivalce našega planeta. To se ne počutimo, seveda pa je življenje na dnu zračnega oceana. Ljudje se počutijo neprijetnosti, plezanje visoko v gorah. Pomanjkanje kisika povzroča hitro utrujenost. Hkrati se atmosferski tlak znatno spremeni.

Fizika upošteva atmosferski tlak, njegove spremembe in njen vpliv na površje Zemlje.

Pri fiziki srednje šole se precej pozornosti nameni študiji vpliva atmosfere. Značilnosti opredelitve, odvisnost od višine, vpliv na procese, ki se pojavljajo v vsakdanjem življenju ali v naravi, so razloženi na podlagi poznavanja vpliva atmosfere.

Kdaj začnejo študirati atmosferski tlak? 6. razred - čas, da se seznanijo z posebnostmi ozračja. Ta postopek se nadaljuje v profilnih razredih višje šole.

Zgodovina študija

Prvi poskusi vzpostavitve ozračja zračni tlak sprejet leta 1643 po predlogu italijanske Evangelista Torricella. Steklena cev, varjena z enega konca, je bila napolnjena z živim srebrom. Z druge strani je bil spuščen v živo srebro. V zgornjem delu cevi je zaradi delnega toka živega srebra nastal prazen prostor, imenovan "Torricellian praznina".

Do takrat je v naravoslovju prevladovalo teorijo Aristotela, ki je verjela, da se "narava boji praznine". Po njegovem mnenju ni prostora prazen, ne pa napolnjen s snovjo. Zato je prisotnost praznine v stekleni cevi že dolgo časa poskušala razložiti z drugo zadevo.

Dejstvo, da tega praznega prostora, brez dvoma, ni mogoče napolniti z ničemer, ker je živo srebro na začetku poskusa popolnoma napolnilo valj. In izteka, ni dovolil, da druge snovi napolnijo prazno mesto. Toda zakaj vse živo srebro ni vlilo v posodo, ker nima nobenih ovir? Zaključek sam kaže: živo srebro v cevi, kot v komunikacijska plovila, ustvarja enak pritisk na živo srebro v plovilu, pa tudi nekaj od zunaj. Na isti ravni je samo ozračje v stiku s površino živega srebra. Njen pritisk ohranja, da snov izliva pod vpliv gravitacije. Gas, kot je znano, ustvarja enako dejanje v vseh smereh. Njegov vpliv je izpostavljen površini živega srebra v posodi.

Višina živosrebrnega valja je približno 76 cm. Opazili smo, da se ta indeks spreminja s časom, zato se spremeni pritisk atmosfere. Lahko se meri v cm živega srebra (ali v milimetrih).

Katere enote veljajo?

Mednarodni sistem enot je mednaroden, zato ne vključuje uporabe milimetrov živega srebra. Art. pri določanju tlaka. Enota atmosferskega tlaka je vzpostavljena na način, ki je podoben tistemu v trdnih snoveh in tekočinah. Merjenje tlaka v Pascalsu je sprejet v SI.

Pri 1 Pa se vzame tlak, ki nastane s silo 1 N na 1 m².

Določite, kako se nanašajo merske enote. Tlak tekoči stolpec se nastavi po naslednji formuli: p = rho-gh. Gostota živega srebra rho- = 13600 kg / m³. Za referenčno točko vzemimo živo srebro dolge 760 milimetrov. Od tu:

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

Za snemanje atmosferskega tlaka v paskalih upoštevamo: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Primer reševanja problemov

Določite silo, s katero atmosfera deluje na površini strehe dimenzij 10x20 m. Predpostavlja se atmosferski tlak 740 mm Hg.

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

Analiza

Da bi določili moč delovanja, je treba določiti atmosferski tlak v paskalih. Glede na to, da je 1 milimeter živega srebra. je enak 133,3 Pa, imamo naslednje: p = 98642 Pa.

Rešitev

Uporabljamo formulo za določanje tlaka:

p = F / s,

Ker strešna površina ni podana, predpostavimo, da ima obliko pravokotnika. Področje te številke je določeno s formulo:

s = ab.

Namestite območje v izračunu:

p = F / (ab), od tega:

F = pab.

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

Odgovor: sila tlaka Vzdušje na strehi hiše je 1,97 MN.

Metode merjenja

Eksperimentalno določanje atmosferskega tlaka se lahko izvede z uporabo živosrebrnega kolone. Če je z njo pritrjena lestvica, se lahko snemanje spremeni. To je najpreprostejši živosrebrni barometer.

Bil je presenečen, da je opazil spremembe v atmosferi Evangelista Torricelli, ki je povezal ta proces s toploto in mrazom.

Optimalno je bil tlak atmosfere na nivoju morja pri 0 stopinjah Celzija. Ta vrednost je 760 mm Hg. Običajni atmosferski tlak v Pascals se šteje, da je enaka 10⁵ Pa.

Znano je, da je živo srebro škodljivo za zdravje ljudi. Zato ni mogoče uporabiti odprtih barometrov z živim srebrom. Druge tekočine imajo gostoto veliko manj, zato mora biti cev, napolnjena s tekočino, dovolj dolga.

Na primer, ustvarjen je vodni stolpec Blaise Pascal, mora biti višine 10 m. Pomanjkljivost je očitna.

Brezbarvni barometer

Izreden korak naprej je zamisel, da se pri ustvarjanju barometrov odmika od tekočine. Možnost izdelave naprave za določanje tlaka atmosfere se izvaja v barometrih-aneroidih.

Glavni del tega merilnika je ravna škatlica, iz katere se črpal zrak. Zaradi zagotovitve, da je atmosfera ne zdrobljena, je površina valovita. Vzmetni sistem škatle je povezan s puščico, ki označuje vrednost tlaka na lestvici. Slednje lahko gradimo v vseh enotah. Atmosferski tlak v pascalih se lahko meri z ustrezno merilno lestvico.

Nadmorska višina in atmosferski tlak

Sprememba gostote ozračja, ko se dvigne navzgor, povzroči zmanjšanje tlaka. Nehomogenost plinske lupine nam ne dovoljuje uvajanja linearnega zakona variacije, saj s povečanjem višine zmanjšujemo stopnjo zmanjšanja tlaka. Na površju Zemlje kot vzpon na vsakih 12 metrov se učinek vzdušja zmanjša za 1 mm Hg. Art. V troposferi se podobna sprememba pojavlja pri vsakih 10,5 m.

V bližini površine Zemlje, na nadmorski višini letala, lahko aneroid, opremljen s posebno lestvico, določi višino z atmosferskim tlakom. Ta naprava se imenuje višinomer.

Posebna naprava na površini Zemlje omogoča nastavitev branja višinomerov na nič, da jo lahko pozneje uporabite za določitev višine dviga.

Primer rešitve problema

Ob vznožju gore je barometer pokazal atmosferski tlak 756 mm živega srebra. Kakšen je pomen na 2500 metrih nadmorske višine? Zapisati atmosferski tlak v pascalih.

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

Rešitev

Za določitev barometerskih odčitkov na višini H upoštevamo, da se tlak zmanjša za 1 milimetrsko živo srebro. vsakih 12 metrov. Zato:

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

str₂ = str₁ - H × 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg. - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

Za snemanje atmosferskega tlaka, dobljenega v paskalih, izvajamo naslednja dejanja:

str₂ = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Odgovor: 72619 Pa.

Atmosferski tlak in vreme

Premikanje zračnih atmosferskih plasti blizu površine Zemlje in nehomogeno segrevanje zraka na različnih območjih povzročata spremembo vremenskih razmer na vseh delih planeta.

Tlak se lahko spreminja za 20-35 mm Hg. v daljšem časovnem obdobju in 2-4 mm živega srebra. čez dan. Zdrava oseba ne zaznava sprememb v tem indikatorju.

Atmosferski tlak, katerega vrednost je nižja od normalne in se pogosto spreminja, označuje ciklon, ki pokriva določeno. Pogosto ta pojav spremljajo oblačnost in padavine.

Nizek tlak ni vedno znak deževnega vremena. Sovražnost je bolj odvisna od postopnega zmanjševanja zadevnega kazalnika.

Ostri padec pritiska na 74 centimetrov živega srebra. in spodaj grozi z nevihto, padavine, ki se bodo nadaljevale tudi, ko se bo kazalnik že začel dvigniti.

Spreminjanje vremena na bolje lahko določite z naslednjimi funkcijami:

• po dolgem obdobju slabega vremena opazimo postopno in enakomerno povečanje atmosferskega tlaka;
• V megleno sijočo vreme se tlak povečuje;
• v južnih vetrovih se zadevni kazalnik dviga več dni zapored;
• povečanje atmosferskega tlaka v vetrovnem vremenu je znak vzpostavitve udobnega vremena.