Măsurarea presiunii atmosferice

Știm că mediul de aer al Pământului exercită asupra tuturor organelor sunt acolo unele presiuni. Această presiune se numește atmosferică. Cât de mare este?

p = presiunea formula RGH pentru calcularea presiunii atmosferice nu este adecvată, deoarece aerul nu are o densitate constantă (care este diferit la altitudini diferite) și are o anumită înălțime (în atmosferă este nici o limită ascuțită). Cu toate acestea, pentru a afla ce este presiunea atmosferică. posibil.

Cum se măsoară presiunea atmosferei pentru prima dată când am realizat savantul italian E. Torricelli. experimentul său propus a fost realizată în 1643 elev al lui Galileo V. Viviani. In acest experiment, utilizat cu un capăt sigilat tub de sticlă de aproximativ 1 m lungime. Acesta este umplut cu mercur și PIN-ul de închidere (nu a dus la mercur timp mai devreme), transformarea, coborât într-un vas larg cu mercur. Dupa ce tubul a fost deschis, mercurul din aceasta a rezultat în partea sa superioară formată spațiu fără aer - „vidul Torricellian“ (Figura 118.). Înălțimea coloanei de mercur din tubul a fost găsit a fi de aproximativ 760 mm (la numărarea de la nivelul său de mercur din bol).

Figura 118. Torricellian golului.
Rezultatele acestui experiment Torricelli a explicat după cum urmează. „Pana in prezent, - scria el - a existat un aviz că forța nu permite mercurului, spre deosebire de proprietățile sale naturale, se încadrează în jos, se află în interiorul partea de sus a tubului, care este fie într-un vid sau în materie este extrem de rară, cu toate acestea .. aş argumenta că aceasta este puterea - externă -. și că puterea este preluată din exterior pe suprafața lichidului în bol, sunt greutatea sa de 50 de mile de aer este de mirare în cazul în care mercurul se ridica suficient pentru a echilibra gradul de severitate al aerului exterior“...

Astfel, presiunea atmosferică egală cu presiunea din tubul coloana:

Dacă aceste presiuni nu sunt egale, mercurul nu ar fi în echilibru: când rrtuti> RATM mercurul să fie turnat din tub în ceașcă, și când rrtuti <ратм ртуть поднималась бы по трубке вверх.

înălțime Prin urmare, presiunea atmosferei poate fi măsurată Hg corespunzător (de obicei, exprimată în milimetri). Dacă, de exemplu, să zicem că într-un loc de presiune atmosferică este de 760 mmHg acest lucru înseamnă că aerul în această locație produce aceeași presiune, care produce o înălțime coloană verticală de 760 mm coloană de mercur. mercur înălțime mare corespunde la presiunea atmosferică și o mai mare, mai puțin - mai puțin.

În cazul în care este atașat la un tub cu mercur, utilizat în experimentele de Torricelli, scara verticală, veți obține un simplu dispozitiv de măsurare a presiunii atmosferice - barometru de mercur (de la cuvântul grecesc „Baros“ - gravitate).

Observarea înălțimii mercurului în tubul, Torricelli a observat în mod neașteptat că presiunea atmosferică nu este constantă și în funcție „de căldura sau frigul“ (așa cum a scris el însuși), înălțimea coloanei de mercur este diferit.

presiune atmosferică în prezent egală cu presiunea unei coloane de mercur 760 mm, la o temperatură de 0 ° C, se numește presiunea atmosferică normală.

Pentru a calcula presiunea din Pascal, se folosește formula pentru presiunea hidrostatică:

Înlocuind valori în formula p = 13595.1 kg / m3 (densitate de mercur la 0 ° C), g = 9,80665 m / s2 (accelerația gravitațională) și h = 760 mm = 0,76 m (înălțimea coloanei mercurul, care corespunde la presiunea atmosferică normală), obținem următoarea valoare:
p = 101 325 Pa.

Aceasta este presiunea atmosferică normală.

Presiunea atmosferică aproape de normal, observate de obicei în zone care sunt la nivelul mării. Cu o creștere a altitudinii (de exemplu, în munți), presiunea scade.

Experimente Torricelli interesate mulți oameni de știință - contemporanii săi. Când au aflat despre Pascal, el le-a repetat cu diferite fluide (ulei, vin și apă). Figura 119 prezintă un barometru de apă, creat în 1646 Pascal g. Atmosferă de presiune pe coloană de apă de echilibrare, a fost mult mai mare decât coloana de mercur.

Figura 119. Barometrul de apă.

Cele mai faimoase au fost, de asemenea, experiențele fizicianul german Otto von Guericke (1602-1686). Prin încheierea existenței presiunii atmosferice a venit, indiferent de Torricelli (o experiență pe care a învățat prea târziu de nouă ani). Pompare o dată aerul unei bile de metal subțire Guericke văzut deodată cum este aplatizată mingea. Reflectând asupra cauzei accidentului, se înțelege că aplatizarea bilă a avut loc sub presiune ambiantă.

Deschiderea presiunea atmosferica, Guericke construit în jurul fațada casei sale din orașul Magdeburg barometru apă. în care plutea pe suprafața lichidului în figura unui om, indicând divizare depus pe sticlă.

În 1654 Guericke, dorind să convingă pe toți de existența presiunii atmosferice, a făcut un experiment celebru cu „emisferele Magdeburg“. Într-o demonstrație a experienței prezent împăratului Ferdinand III și membri ai Regensburg Reichstag. În prezența lor din spațiul dintre cele două emisfere metalice îndoite împreună pompat aer. În acest caz, forțele de presiune atmosferică presat atât de puternic emisfera una de alta ca ei nu au putut să separe cele câteva perechi de cai (Fig. 120).

Figura 120. Experiența cu „emisferele Magdeburg“.

1. De ce presiune atmosferica nu poate fi calculată în același mod ca și presiunea calculată a fluidului din partea de jos a vasului?

3. Care este recordul: „Presiunea atmosferică este de 780 mmHg ..“?

4. Cum se numește un dispozitiv de măsurare a presiunii atmosferice?

5. Cât de mult de presiune se numește presiune atmosferică normală? Ce contează?

6. Cum presiunea atmosferică cu creșterea înălțimii deasupra Pământului? De ce?

1. Se scufundă în apă de sticlă, rotiți-l cu susul în jos sub apă, și apoi trageți încet afară din apă. De ce, până la marginea de sticlă se află sub apă, apa rămâne în sticlă (nu iese)?

2. Se umple paharul cu apă, închideți foaia de hârtie și de a menține mâna foaie, transforma rapid sticla cu susul în jos. Dacă luăm acum o parte din hârtie, apa din sticla nu se va traduce. Lucrarea va fi ca și cum lipit de marginile sticlei. De ce?

Trimis de cititorii site-uri web

Biblioteca Fizică. lecții de fizică, programul cu fizica, rezumate de lecții ale fizicii, manuale de fizică, temele terminat

Dacă aveți corecturi sau sugestii la această lecție, vă rugăm să ne contactați.

Dacă doriți să vedeți alte ajustări și sugestii pentru lecții, uita-te aici - Forumul Educațional.