Wie man den Luftdruck in Pascal zu messen?

protection click fraud

Atmosphäre - der Gaswolke rund um die Erde.Das Gewicht der Luftsäule der Höhe von über 900 km, hat eine starke Wirkung auf die Bewohner unseres Planeten.Wir fühlen uns nicht dieses, da das Leben auf dem Grund des Ozeans Luft für selbstverständlich.Das Unbehagen die Person fühlt, hoch in den Bergen steigt.Sauerstoffmangel löst Müdigkeit.Somit ändert sich im wesentlichen Atmosphärendruck.

Physik untersucht den Atmosphärendruck und dessen Änderungen und Auswirkungen auf die Erdoberfläche.

Im Zuge der Physik der High-School-Studie über die Wirkung der Atmosphäre hat beträchtliche Aufmerksamkeit erhalten.Merkmale Definitionen, abhängig von der Höhe, die Auswirkungen auf die Prozesse im Haushalt oder in der Natur vorkommende werden auf der Grundlage von Wissen über die Wirkung der Atmosphäre beschrieben.

Zu Beginn, um den Luftdruck zu studieren?Grade 6 - Zeitbekanntschaft mit den Besonderheiten der Atmosphäre.Setzen Sie diesen Vorgang in Kern High-School-Klassen.

Geschichte Studie

erste Versuch, den atmosphärischen Druck der Luft im Jahre 1643 auf Anregung der italienischen Evangelista Torricelli genommen zu etablieren.Das Glas an einem Ende des Rohres verschlossen wurde mit Quecksilber gefüllt.Schließen auf der anderen Seite wurde in das Quecksilber gesenkt.An der Spitze der Röhre aufgrund der teilweisen Austreten von Quecksilber gebildet einen leeren Raum, die folgenden Titel: ". Torricellische Leere"

Zu diesem Zeitpunkt in der Wissenschaft durch die Theorie des Aristoteles, der glaubte, dass dominiert "Natur verabscheut ein Vakuum."Nach seiner Ansicht ist leer, Raum nicht mit einer Substanz kann nicht gefüllt.Daher ist die Anwesenheit von Hohlräumen in dem Glasrohr lange versucht, andere Mütter erklären.

Die Tatsache, dass es einen leeren Raum, kein Zweifel, kann es in keiner Weise erfüllt werden, da das Quecksilber in die zu Beginn des Experiments vollständig gefüllten Zylinders.Und Schwellen nicht zulassen, dass andere Substanzen, die freie Stelle zu füllen.Aber warum nicht das gesamte Quecksilber in das Gefäß sowie die Hindernisse nicht ausgegossen?Die Schlussfolgerung ist klar: das Quecksilber in der Röhre, wie in kommunizierender Gefäße erzeugt den gleichen Druck auf das Quecksilber in dem Behälter als etwas von außen.Auf der gleichen Ebene mit der Oberfläche des Quecksilbers nur berühren Atmosphäre.Es behält seine Druck Substanz aus, die von der Schwerkraft fließt.Gas, wie bekannt ist, dieselbe Wirkung in allen Richtungen.Sein Einfluss auf die Oberfläche des Quecksilbers in dem Behälter ausgesetzt ist.

Quecksilber Höhe des Zylinders annähernd gleich 76 cm. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Zahl mit der Zeit variiert, so dass der Druck der Atmosphäre ändert.Sie kann in cm Hg (oder Millimeter) gemessen werden.

Welche Einheit zu benutzen?

Internationalen Einheitensystem ist international, so dass es die Verwendung von Millimeter Quecksilber nicht einzubeziehen.Art.bei einem bestimmten Druck.Einheit Atmosphärendruck wird auf die gleiche Weise festgelegt, wie sie in Feststoffen und Flüssigkeiten auftritt.Druckmessung in Pascal akzeptiert in SI.

Für 1 Pa solchen Druck, der durch die Kraft H 1 auf die Fläche von 1 m2 erzeugt wird entnommen.

festzustellen, wie die verbundenen Einheiten.P = ρgh: der Druck der Flüssigkeitssäule wird durch die folgende Formel festgelegt.Ρ = Quecksilberdichte 13600 kg / m3.Zum Ausgangspunkt nehmen wir die Quecksilber Länge von 760 Millimetern.Von:

p = 13600 kg / m 3 × 9,83 N / kg × 0,76 m = 101,292.8 Pa

dem Atmosphärendruck in Pascal aufzuzeichnen, zu berücksichtigen: 1 mmHg= 133,3 Pa.

Beispiel lösen

Bestimmen Sie die Kraft, mit der die Atmosphäre auf der Oberfläche des Daches die Größe 10x20 m wirkt. Der Druck der Atmosphäre als gleich 740 mm Hg

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

Analyse, um die erforderlich sind, um den Luftdruck in Pascal herzustellen Potenz zu bestimmen.Bedenkt man, dass 1 mm Hggleich 133,3 Pa, haben wir die folgenden: p = 98 642 Pa.

Entscheidung

verwenden die Formel Ermittlung des Drucks:

p = F / s,

Da die Dachfläche nicht gegeben ist, gehen wir davon aus, dass es die Form eines Rechtecks ​​hat.Die Fläche dieser Figur durch die Formel:

s = ab.

ersetzen Sie den Wert der Fläche einer Berechnungsformel:

p = F / (ab), wobei:

F = PAB.

Wir berechnen: F = 98 642 Pa × 10 m × 20 m = 19.728.400 N = 1,97 MN.

Antwort: Die Kraft des Atmosphärendrucks auf das Dach des Hauses gleich 1,97 MN.

Verfahren zur Messung

Experimentelle Bestimmung der Atmosphärendruck durchgeführt unter Verwendung einer Quecksilbersäule werden.Wenn daneben, um die Waage zu beheben, wird es möglich, Veränderungen zu erfassen.Dies ist die einfachste Quecksilberbarometer.

stellte mit Überraschung Änderungen der atmosphärischen Aktion war Evangelista Torricelli, die Verknüpfung dieser Prozess mit der Hitze und Kälte.

optimale wurde der Luftdruck auf Meereshöhe bei 0 Grad Celsius benannt.Dieser Wert ist 760 mmHgDurchschnittliche atmosphärische Druck in Pascal gilt als gleich 105 Pa sein.

bekannt, dass Quecksilber ist sehr schädlich für die menschliche Gesundheit.Als Ergebnis kann die offene Quecksilberbarometer verwendet werden.Andere Flüssigkeiten haben eine Dichte viel geringer, so Rohr mit Flüssigkeit gefüllt ist lang genug sein sollte.

Zum Beispiel erzeugt die Wassersäule Blaise Pascal, sollte etwa 10 m hoch sein.Der Nachteil ist offensichtlich.

Aneroidbarometer

bemerkenswerten Schritt nach vorne weg von der Idee, aufgerufen werden, um eine flüssige Barometer erstellen.Die Fähigkeit, eine Vorrichtung zur Erfassung des Drucks der Atmosphäre zu erzeugen, ist in der Aneroidbarometer implementiert.

Hauptteil der Meter - eine flache Kiste, aus der Luft herausgepumpt wird.Dass es nicht gequetscht wird Atmosphäre macht gewellte Oberfläche.Boxspring-System mit einem Pfeil, der die Druckwert auf der Skala verbunden sind.Letztere können in beliebigen Einheiten kalibrieren.Misst den Luftdruck in Pascal auf mögliche entsprechende Messskala.

Hubhöhe und Atmosphärendruck

Ändern der Dichte der Atmosphäre, wie sie aufstehen reduziert den Druck.Die Heterogenität der Gashülle erlaubt es nicht, die linearen Gesetzesänderungen in Kraft mit zunehmender Höhe der Grad der Druckreduktion verringert wird.An der Oberfläche der Erde, wie sie für alle 12 Meter von der Wirkung der Atmosphäre steigen fällt 1 mm Hg.Art.In der Troposphäre, tritt eine ähnliche Veränderung in jeder 10,5 m.

In der Nähe der Oberfläche der Erde, in der Höhe des Flugzeugs, aneroid mit einer speziellen Skala ausgestattet kann die Höhe der Luftdruck zu bestimmen.Dieses Instrument wird als Höhenmesser.

speziellen Vorrichtung auf der Oberfläche der Erde ermöglicht es Ihnen, den Höhenmesser auf Null setzen, um es weiterhin benutzen, um den Lift zu bestimmen.

Beispiel für die Lösung des Problems

am Fuße des Barometers zeigten Atmosphärendruck 756 mm Hg inWas ist es, auf der Höhe von 2500 Meter über dem Meeresspiegel sein?Sie wollen auf Atmosphärendruck in Pascal aufzeichnen.

p1 = 756 mm Hg, H = 2500 m, p2 -?

Entscheidung

Um festzustellen, das Barometer in einer Höhe H, zu berücksichtigen, dass der Druck von 1 mm Hgalle 12 Meter.Deshalb:

(p1 - p2) × 12 m × N = 1 mm Hg, wobei:

p2 = p1 - N × 1 mm Hg / 12 m = 756 mmHg- 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mmHg

Um die daraus resultierenden Atmosphärendruck in Pascal aufzunehmen, gehen Sie folgendermaßen vor:

p2 = 546 × 133,3 Pa = 72.619 Pa

Antwort: 72.619 Pa.

Atmosphärendruck und Wetter

Luftbewegung Luftschichten in der Nähe der Oberfläche der Erde und die ungleichmäßige Erwärmung von Luft in verschiedenen Bereichen führen zu einer Veränderung der Wetterbedingungen in allen Bereichen des Planeten.

Druck kann durch 20-35 mmHg schwankenauf die Dauer und 2-4 Millimeter Quecksilberwährend des Tages.Ein gesunder Mensch hat keine Veränderungen in diesem Indikator wahrzunehmen.

atmosphärischen Druck, der niedriger ist als normal und oft verändern zeigt einen Zyklon, decken bestimmte.Oft wird dieses Phänomen durch Wolken und Ausfällung begleitet.

niedrigem Druck ist nicht immer ein Zeichen des Regenwetter.Schlechtes Wetter ist abhängig von der allmählichen Rückgang dieses Indikators.

starken Rückgang der Druck von bis zu 74 cm Hgund die untere Fläche Sturm Regenfälle, die auch weiterhin, auch wenn der Index bereits anfängt zu steigen.Nach einer langen Periode des schlechten Wetters gibt es eine schrittweise und stetige Wachstum der Atmosphärendruck

  • ;:

    Wetter Veränderungen zum Besseren kann durch die folgenden Merkmale ermittelt werden

  • im nebligen matschigen Wetter erhöht Druck;
  • bei südlichen Winden dieser Indikator steigt für mehrere Tage;
  • Anstieg der Atmosphärendruck bei windigem Wetter - ein Zeichen für die Einrichtung von komfortablen Wetter.