Mes paaiškiname, kas yra atmosferos slėgis, kodėl jis skiriasi ir kaip jis buvo atrastas. Taip pat, kaip jis matuojamas ir kokie vienetai naudojami.
Kas yra atmosferos slėgis?
Atmosferos slėgis arba barometrinis slėgis yra jėga veikia mišrių dujų rinkinys, kuris sudaro atmosfera, ant žemės paviršiaus ir jame esančių elementų. Ši jėga nurodyta ploto vienetui, tai yra, ji yra lygi stulpelio svoriui oro besitęsiantis nuo taško Žemės paviršiuje iki viršutinių atmosferos ribų.
Atmosferos slėgis ir jo kitimai per tam tikrą laikotarpį yra įprasti duomenys tiriant oras atmosferos. Tačiau oras skiriasi nuo tankis kaip jis tolsta nuo žemės ir taip pat yra veikiamas temperatūros, todėl paprastai nėra lengva apskaičiuoti atmosferos slėgį tam tikrame taške su dideliu tikrumu.
Senovėje pati atmosferos slėgio idėja buvo nežinoma, o jos kasdienis poveikis, pavyzdžiui, praktinis tam tikrų medžiagų kilimo apribojimas, buvo suprantamas kaip atmosferos slėgio įrodymas. siaubo vacuis, tai yra „tuštumos teroras“, pasireiškiantis gamta, nes buvo manoma, kad trūksta oro svorio ir pakilo savaime.
Taip buvo iki tol, kol 1643 m. oro svorį atrado italų fizikas Evangelista Torricelli (1608-1647) per pirmąjį eksperimentai dėl to buvo sukurtas barometras. Garsiausias jo eksperimentas buvo gyvsidabrio ir gyvsidabrio elgsenos palyginimas Vanduo įvedant į išlenktą vamzdelį gale, šiandien žinomą kaip Torricelli vamzdis.
Jo patirtis pasitarnavo prancūzų polimatui Blaise'ui Pascaliui (1623–1662), matuojant atmosferos oro svorį įvairiose geografinėse ir skirtingose vietose. aukštumose, kaip ir Puy-de-Dôme ugnikalnio viršūnė pietų Prancūzijoje. Tačiau tik 1654 m., dėka vokiečių fiziko Otto von Guericke'o (1602–1686) eksperimentų su Magburgo pusrutuliais, atmosferos slėgio egzistavimas buvo viešai įrodytas.
Atmosferos slėgio vienetai
Atmosferos slėgis visų pirma yra slėgio forma, todėl jis matuojamas Tarptautinė vienetų sistema (SI) paskaliais (Pa), vienetas, pagerbiantis prancūzų fiziką ir suprantamas kaip slėgis, kurį 1 niutono (N) jėga daro 1 kvadratinio metro (m2) paviršių, normalų jam, t. , : Pa = kg / m.s2.
Tačiau atmosferos slėgiui matuoti įprasta naudoti kitų tipų matavimo vienetus, tokius kaip atmosferos (atm), barai (b), milibarai (mb) arba gyvsidabrio stulpelio milimetrai (mmHg). Kiekvienas nusipelno atskiro paaiškinimo:
- 1 atmosfera yra slėgis, kurį oras įprastomis sąlygomis žemės paviršiuje subalansuoja 760 mm gyvsidabrio stulpelio ir atitinka 101 300 Pa.
- 1 baras (iš graikiško žodžio „svoris“): barai) yra lygus 0,986923 atm, taigi ir 100 000 Pa.
- 1 milibaras atitinka 1000 barų, taigi 100 Pa ir 0,0010197 atm.
- 1 milimetras gyvsidabrio yra lygus slėgiui, kurio reikia norint padidinti vieno milimetro gyvsidabrio aukštį Torricelli vamzdžio viduje. Jis atitinka 133,3 Pa ir yra plačiai naudojamas medicinoje.
Kaip matuojamas atmosferos slėgis?
Barometras matuoja slėgį, kurį oras daro skysčiui, esančiam jame.
Norint išmatuoti atmosferos slėgį tam tikroje vietoje, mums reikia prietaiso, vadinamo barometru. Jo pagrindinis principas, atkartojantis Torricelli patirtį XVII amžiuje, susideda iš skysčio (dažniausiai gyvsidabrio) stulpelio, įleidžiamo į vamzdelį, kurio viršutinė dalis yra uždara.
Tokiu būdu atmosferoje esantis oro svoris didesnę ar mažesnę jėgą veikia skystį, priversdamas jį išlikti vamzdžio viduje iki tam tikro taško, lygiaverčio pačiai gaunamai jėgai.