Hoe de atmosferische druk in Pascal meten?

click fraud protection

sfeer - de gaswolk rondom de Aarde.Het gewicht van de luchtkolom hoogte boven 900 km, heeft een sterke invloed op de bewoners van onze planeet.We hebben dit niet het gevoel, het zien van het leven op de bodem van de oceaan lucht voor verleend.Het ongemak van de persoon voelt, hoge stijgt in de bergen.Gebrek aan zuurstof veroorzaakt vermoeidheid.Zo varieert aanzienlijk atmosferische druk.

Physics onderzoekt de atmosferische druk en de veranderingen en de impact op het aardoppervlak.

In de loop van de fysica van de middelbare school studie van de werking van de atmosfeer heeft veel aandacht gekregen.Features definities, afhankelijk van de hoogte, de impact op de processen die in het huis of in de natuur worden toegelicht aan de hand van kennis over de gevolgen van de atmosfeer.

Bij het begin van de atmosferische druk te bestuderen?Rang 6 - tijd kennismaking met de eigenaardigheden van de atmosfeer.Herhaal dit proces in de kern van de middelbare school klassen.

geschiedenis studie

eerste poging om de atmosferische druk van de lucht die in 1643 op voorstel van de Italiaanse Evangelista Torricelli vast te stellen.De afgesloten aan één uiteinde van de glazen buis gevuld met kwik.Het sluiten aan de andere kant werd neergelaten in het kwik.Boven in de buis ten gevolge van gedeeltelijke lekkage van kwik vormde een lege ruimte, de volgende titel: ". Torricellian leegte"

Tegen die tijd in de wetenschap gedomineerd door de theorie van Aristoteles, die geloofden dat "de natuur verafschuwt een vacuüm."Volgens zijn standpunten, is leeg, ruimte niet gevuld met een substantie kan niet.Daarom is de aanwezigheid van holtes in de glazen buis lang geprobeerd andere moeders leggen.

het feit dat het een lege ruimte ongetwijfeld kunnen op geen enkele wijze worden vervuld, aangezien het kwik aan het begin van het experiment volledig gevulde cilinder.En opkomende niet toestaan ​​dat andere stoffen om de vacante positie in te vullen.Maar waarom niet alle kwik gegoten in het vat, als de belemmeringen niet?De conclusie is duidelijk: het kwik in de buis zoals in communicerende vaten, creëert dezelfde druk op het kwik in het vat als iets van buitenaf.Op hetzelfde niveau met het oppervlak van het kwik net raken atmosfeer.Het behoudt de druk stof stroomt door zwaartekracht.Gas, zoals bekend, produceert hetzelfde effect in alle richtingen.Zijn invloed is blootgesteld aan het oppervlak van het kwik in het vat.

kwik hoogte van de cilinder ongeveer gelijk is aan 76 cm. Opgemerkt wordt dat dit cijfer varieert in de tijd, zodat de druk van de atmosfeer verandert.De gemeten in cm Hg (of millimeters).

Wat apparaat te gebruiken?

Internationale Stelsel van Eenheden is internationaal, zodat het niet het gebruik van de millimeter kwik met zich meebrengt.Art.bij een bepaalde druk.Unit atmosferische druk ligt net zoals het in vaste stoffen en vloeistoffen.Drukmeting in Pascal in SI aanvaard.

Voor 1 Pa gehouden dergelijke druk die wordt gecreëerd door geweld H 1 toegeschreven aan de oppervlakte van 1 m2.

bepalen hoe de gekoppelde eenheden.P = ρgh: De druk van de vloeistofkolom wordt door de volgende formule te stellen.Ρ = dichtheid van kwik 13.600 kg / m3.Voor een uitgangspunt nemen we het kwik lengte van 760 millimeter.Van:

p = 13600 kg / m3 × 9,83 N / kg x 0,76 m = 101,292.8 Pa

Om de atmosferische druk in Pascal op te nemen, te overwegen: 1 mmHg= 133,3 Pa.

Voorbeeld oplossen

Bepaal de kracht waarmee de atmosfeer werkt op het oppervlak van het dak de grootte van 10x20 m. De druk van de atmosfeer gelijk aan 740 mm Hg beschouwd

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

analyse om de kracht nodig om de luchtdruk in pascal vast bepalen.Aangezien 1 mm Hggelijk aan 133,3 Pa, hebben we de volgende: p = 98 642 Pa.

beslissing

gebruik maken van de formule bepalen van de druk:

p = F / s,

Sinds het dak niet wordt gegeven, gaan we ervan uit dat het de vorm van een rechthoek.Het gebied van deze figuur door de formule:

s = ab.

vervangen door de waarde van het gebied om een ​​berekeningsformule:

p = F / (ab), waarbij:

F = pab.

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

Antwoord: De kracht van de atmosferische druk op het dak van het huis gelijk aan 1,97 MN.

Werkwijzen voor het meten

Experimentele bepaling van de atmosferische druk kan worden uitgevoerd met een kwikkolom.Als daarnaast de omvang vast te stellen, wordt het mogelijk om wijzigingen te vangen.Dit is de makkelijkste kwik barometer.

merkte met verbazing veranderingen in de atmosferische actie was Evangelista Torricelli, het koppelen van dit proces met de hitte en koude.

optimale werd uitgeroepen tot de atmosferische druk op zeeniveau bij 0 graden Celsius.Deze waarde is 760 mmHgGemiddelde luchtdruk in pascal wordt beschouwd als gelijk aan 105 Pa te zijn.

bekend dat kwik is heel schadelijk voor de menselijke gezondheid.Hierdoor kan de open kwikbarometers gebruikt.Andere vloeistoffen hebben een dichtheid veel minder, dus buis gevuld met vloeistof moet lang genoeg zijn.

bijvoorbeeld de waterkolom gegenereerde Blaise Pascal, moet ongeveer 10 m hoog zijn.Het nadeel is duidelijk.

aneroïdebarometer

opmerkelijke stap voorwaarts kan weg van het idee worden opgeroepen om een ​​vloeibare barometers maken.Het vermogen om een ​​inrichting te produceren voor het detecteren van de druk van de atmosfeer wordt geïmplementeerd in de aneroïdebarometer.

grootste deel van de meter - een platte doos waaruit lucht wordt weggepompt.Dat het niet is geperst sfeer maakt golfoppervlakte.Boxspring systeem verbonden met een pijl die de druk waarde op de schaal.Laatstgenoemde kan kalibreren elk units.Meet de luchtdruk in pascal naar mogelijke bijbehorende meetschaal.

hefhoogte en atmosferische druk

veranderen van de dichtheid van de atmosfeer als ze opstaan ​​vermindert de druk.De heterogeniteit van het gas shell niet mogelijk om de lineaire veranderingen wet invoeren als hoogte verhoogt de mate van drukverlaging wordt verlaagd.Op het aardoppervlak als ze stijgen voor elke 12 meter van de actie van de atmosfeer valt 1 mm Hg.Art.In de troposfeer, een soortgelijke verandering optreedt in elk 10,5 m.

buurt van het aardoppervlak, in de hoogte van het vliegtuig, aneroïde uitgerust met een speciale schaal kan de hoogte van de atmosferische druk te bepalen.Dit instrument is een hoogtemeter genoemd.

speciaal apparaat op het oppervlak van de aarde kunt u de hoogtemeter op nul te zetten, om te blijven gebruiken om de lift te bepalen.

voorbeeld van oplossen van het probleem

aan de voet van de barometer toonde atmosferische druk 756 mm Hg inWat is om op de hoogte van 2500 meter boven de zeespiegel?U wilt atmosferische druk in Pascal opnemen.

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

beslissing

Om de barometer op een hoogte H bepalen, rekening mee dat de druk daalt met 1 mm Hgiedere 12 meter.Daarom:

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

p2 = p1 - N × 1 mm Hg / 12 m = 756 mmHg- 2.500 m × 1 mm Hg / m 12 = 546 mmHg

Aan de resulterende atmosferische druk in Pascal opnemen, als volgt te werk:

p2 = 546 × 133,3 Pa = 72.619 Pa

Antwoord: 72.619 Pa.

atmosferische druk en weer

beweging van lucht atmosferische lagen in de buurt van het oppervlak van de aarde en de niet-uniforme verwarming van de lucht in verschillende gebieden leiden tot een verandering in de weersomstandigheden in alle gebieden van de planeet.

druk kan variëren van 20-35 mmHgop de lange termijn en de 2-4 millimeter kwikgedurende de dag.Een gezond persoon niet wijzigingen in deze indicator waarnemen.

atmosferische druk dat lager is dan normaal en vaak veranderen geeft een cycloon, bestrijken zeker.Vaak is dit verschijnsel gaat gepaard met wolken en neerslag.

lage druk is niet altijd een teken van regenachtig weer.Slecht weer is meer afhankelijk van de geleidelijke daling van deze indicator.

scherpe daling van de druk tot 74 cm Hgen ondervlakken storm regen die blijven, zelfs wanneer de index al begint te stijgen.

weer verandert voor het beter kan worden bepaald door de volgende kenmerken:

  • na een lange periode van slecht weer is er een geleidelijke en gestage groei van de atmosferische druk;
  • in mistig slushy weer toeneemt druk;
  • tijdens zuidelijke winden deze indicator stijgt voor meerdere dagen;
  • toename van de atmosferische druk in winderig weer - een teken van de oprichting van comfortabele weer.