כיצד למדוד את הלחץ האטמוספרי ב פסקל? מהו הלחץ האטמוספרי הרגיל ב פסקל?

אווירה - ענן הגז שמסביב לכדור הארץ. אייר משקל, גובה העמודה גדול מ 900 ק"מ, יש השפעה חזקה על תושבי הפלנטה שלנו. אנחנו לא מרגישים את זה, לתפוס את החיים בתחתית באוויר בים כמובן מאליו. אי נוחות האדם מרגיש, שהתרומם גבוה אל ההרים. חמצן חסר מעורר עייפות. כאשר זה בעצם שינויים בלחץ אטמוספרי.

פיסיקה רואה בלחץ אטמוספרי, השינוי שלה והשפעתה על פני השטח של כדור הארץ.

במהלך פיזיקה הלימוד בתיכון הפעולה האטמוספריים קיבל תשומת לב רבה. ניתן למצוא פרטים על קביעת התלות של הגובה, ההשפעה על התהליכים המתרחשים בבית או בטבע, מוסברים על בסיס הידע של פעולה אטמוספרי.

כאשר מתחילים ללמוד את הלחץ האטמוספרי? כיתה 6 - היכרותו רבת השנים עם המוזרויות של אווירה. משך התהליך הזה בכיתות פרופיל של תיכון.

היסטוריה של המחקר

הניסיונות הראשונים להקים את אטמוספרי ללחץ האוויר שצולם 1643 על פי הצעתו של טוריצ'לי אוונגליסטה האיטלקי. הזכוכית האטומה בקצה אחד של הצינור הייתה מלאה כספי. סגירת המצד השני, הוא הונמך אל הכספית. בחלק העליון של הצינור עקב הדליפה החלקית של חלל ריק שנוצר כספית, כדי להשיג את השם הבא: "בטל Torricellian".

בשלב זה בתחום מדעי הטבע נשלט התיאוריה של אריסטו, אשר האמין כי "הטבע אינו סובל ריק." על פי דעותיו, חלל ריק לא מולא בחומר לא יכול להיות. לכן, הנוכחות של חללים בצינור זכוכית זמן רב מנסה להסביר את האמהות האחרות.

העובדה כי מדובר בחלל ריק, ללא ספק, זה שום דבר לא יכול להיות מלא, משום כספי לתחילת הניסוי מלא לחלוטין גליל. ומתפתח, לא לאפשר חומרים אחרים כדי למלא את החלל. אבל למה כל הכספית לא שפכו לתוך הכלי, כמו גם מכשולים לשם הזה? המסקנה ברורה: הכספית בצינור כמו כלי תקשורת, יוצרת אותו הלחץ על שכספית הכלי, כמו גם משהו מבחוץ. באותה רמה עם פני השטח של כספית נוגע לאווירה בלבד. זה היה לה לחץ דם שומר על חומר לזרום החוצה על ידי כוח הכבידה. גז ידוע ליצור את אותו אפקט לכל הכיוונים. ההשפעה שלו חשופה אל פני השטח של כספית הספינה.

גובה Hg של הגליל הוא שווה בערך 76 ס"מ. יצוין, כי רכיב זה משתנה לאורך זמן, ולכן, הלחץ האטמוספרי משתנה. זה יכול להימדד ס"מ Hg (או מילימטרים).

באילו יחידות להשתמש?

מערכת היחידות הבינלאומית היא בינלאומית, כך אינו כרוך בשימוש מילימטר כספית. אמנות. בקביעת הלחץ. יחידת הלחץ האטמוספרי הוקמה באופן דומה כפי שהיא מתרחשת מוצקים ונוזלים. מדידת לחץ ב פסקל שצולמה SI.

Pa 1 יאומץ לחץ שיוצר כוח של 1 N, מיוחס חלק 1 מ ^2.

גדר כיצד קשורים יחידות. לחץ הנוזל בעמודה להגדיר עם הנוסחה הבאה: p = ρgh. צפיפות מרקורי ρ = 13,600 ק"ג / מ ^'3. כנקודת מוצא ניקח את האורך הכספי של 760 מילימטרים. מכאן:

p = 13,600 ק"ג / מ ^'3 × 9,83 N / kg × 0,76 מ' = 101292.8 Pa

כדי להקליט את הלחץ האטמוספרי ב פסקל, לשקול: 1 מ"מ כספית = 133.3 Pa.

דוגמא לבעיה פתרון

קבעו את הכוח שבו האווירה פועל על מטר 10X20 מידות משטח הגג. המועברים שווה ללחץ האטמוספרי הוא 740 מ"מ כספית

p = 740 מ"מ כספית, a = 10 מ ', ב = 20 מ'.

ניתוח של

כדי לקבוע את העוצמה צורך לקבוע את הלחץ האטמוספרי ב פסקל. בהתחשב בכך 1 מילימטר כספית שווה 133.3 Pa, נקבל את הדברים הבאים: p = 98 642 Pa.

החלטה

באמצעות זיהוי לחץ נוסחא:

p = F / ים,

מאחר שתחום הגג אינו נתון, תניח שזה מלבני. האזור של דמות זו על ידי הנוסחה:

s = ab.

החלפת הנוסחה לחישוב ערך הכיכר:

p = F / (ab), כאשר:

F = PAB.

מחשוב: F = 98,642 Pa × 10 מ '× 20 מ' = 19,728,400 H = 1.97 MN.

תשובה: הכוח של הלחץ של האווירה על הגג שווה 1.97 MN.

שיטות מדידה

קביעה ניסויית של לחץ אטמוספרי יכול להתבצע באמצעות טור של כספית. אם לצד זה כדי לתקן את קנה המידה, הוא הופך להיות אפשרי ללכוד שינויים. זהו ברומטר כספית הקלה.

ציין שינויי הפתעת פעולת אטמוספרי היה אוונג'ליסטה טוריצ'לי, המקשר את התהליך הזה עם חום וקור.

אופטימום נקראה לחץ האטמוספרי על פני שטח הים צלסיוס 0 מעלות. ערך זה הוא 760 מ"מ כספית הלחץ האטמוספרי רגיל ב פסקל נחשב שווה 10 ⁵ Pa.

זה ידוע כי כספי די מזיק לבריאות אדם. כתוצאה מכך, אתה לא יכול להשתמש הברומטרים הכספיים הפתוחים. יש נוזלים אחרים צפיפויות משמעותיות פחות, כך הצינור מתמלא נוזל חייב להיות ארוך מספיק.

לדוגמה, בעמודת המים שנוצר בלז פסקל, צריך להיות על 10 מ 'בגובה. החסרון הוא ברור.

ברומטר אנארוידי

צעד מדהים קדימה יכול להיקרא מן הרעיון של נוזל כדי ליצור מדי לחץ. היכולת לייצר מכשיר לקביעת הלחץ של האווירה מיושמת ברומטר אנארוידי.

החלק העיקרי של מטר - קופסה שטוחה, שממנו האוויר נשאב החוצה. כדי להימנע מלהיות אווירה סחוטה, המשטח עשוי גלי. מעיין המערכה Boll מחובר עם חץ המציין את הערך לחץ על הסקאלה. האחרון יכול להיות בוגר בכל יחידות. נמדד הלחץ האטמוספרי פסקל יכול להיות בכל סולם מדידה מתאים.

הרמת גובה לחץ של האטמוספרה

שינוי הצפיפות של האווירה כפי שהיא עולה למעלה מובילה לירידה של לחץ. ההטרוגניות של קשקשן אינה מאפשרת חוק ליניארי להכניס שינויים, כמו גובה מגביר את מידת הפחתת לחץ ירד. על פני השטח של כדור הארץ כפי שהם עולים על כל 12 מטרים של הפעולה של האווירה נופל 1 מ"מ כספי. אמנות. ב הטרופוספירה, שינוי דומה מתרחש לכל 10.5 מ '.

סמוך לפני השטח של כדור הארץ בגובה של אנארוידי טיסת מטוסים מסופק עם סולם מיוחד, ניתן לקבוע את גובה הלחץ האטמוספרי. מכשיר זה נקרא מד גובה.

מכשיר מיוחד על פני השטח של כדור הארץ מאפשר לך להגדיר את קריאות מד הגובה באפס, כדי להמשיך להשתמש בו כדי לקבוע את גובה ההרמה.

דוגמה לפתרון הבעיה

למרגלות ההר הברומטר הראה בלחץ אטמוספרי 756 מ"מ כספית איזה ערך יהיה בגובה של 2500 מטרים מעל פני הים? אתה רוצה להקליט לחץ אטמוספרי ב פסקל.

p ₁ = 756 מ"מ כספית, H = 2500 מ ', _P2 -?

החלטה

כדי לקבוע את ברומטר בגובה H, אנו לוקחים בחשבון כי הלחץ נופל על 1 מ"מ כספית כל 12 מטרים. ולכן:

(עמ _'1 - עמ' ₂₎ × 12 מ '× H = 1 מ"מ כספית, שם:

p ₂ = p ₁ - H × 1 מ"מ כספית / 12 מ '= 756 מ"מ כספית - 2500 מ '× 1 מ"מ כספי / 12 מ' = 546 מ"מ כספית

כדי להקליט את הלחץ האטמוספרי וכתוצאה מכך פסקל, בצע את הפעולות הבאות:

p ₂ = 546 × 133,3 Pa = 72,619 Pa

תשובה: 72,619 Pa.

לחץ אוויר אטמוספרה

התנועה של שכבות אוויר אטמוספרי קרוב לפני השטח האדמה וחימום הלא אחיד של אוויר בחלקים שונים להוביל שינוי תנאי מזג האוויר בכל חלקי העולם.

הלחץ עשוי להשתנות על ידי 20-35 מ"מ כספית ב ממ"כ לרוץ 2-4 ארוך במהלך היום. אדם בריא לא תופס שינויים במדד זה.

לחץ אטמוספרי שערכם מתחת לנורמה ולעתים קרובות שינוי, מציין את כיסוי ציקלון בוודאות. לעתים קרובות תופעה זו מלווה עננים ומשקעים.

לחץ נמוך הוא לא תמיד סימן של מזג אוויר גשום. מזג האוויר גרוע הוא יותר תלוי הירידה ההדרגתית של אינדיקטור זה.

הפחתה בלחץ חריפה 74 סנטימטרים Hg ותחתון להתמודד עם הסערה, גשמים עזים שממשיכים גם כאשר המחוון כבר מתחיל לעלות.

שינוי מזג לטובה יכול להיקבע לפי הקריטריונים הבאים:

• אחרי תקופות ארוכות של מזג אוויר גרוע קיימת צמיחה הדרגתית וקבועה של לחץ אטמוספרי;
• ב ומגביר את הלחץ עכור מעורפל מזג האוויר;
• במהלך רוחות דרום אינדיקטור זה עולה במשך כמה ימים;
• עלייה בלחץ אטמוספרי במזג האוויר סוער - דגל בהקמת מזג אוויר נוח.