Mēs izskaidrojam, kas ir atmosfēras spiediens, kāpēc tas mainās un kā tas tika atklāts. Kā arī to mēra un kādas mērvienības tiek izmantotas.
Kas ir atmosfēras spiediens?
Atmosfēras spiediens jeb barometriskais spiediens ir spēku ko iedarbojas jaukto gāzu kopums, kas veido atmosfēra, uz zemes virsmas un elementiem, kas uz tās atrodas. Šis spēks ir norādīts uz laukuma vienību, tas ir, tas ir līdzvērtīgs kolonnas svaram gaiss kas stiepjas no punkta uz Zemes virsmas līdz atmosfēras augšējām robežām.
Atmosfēras spiediens un tā svārstības noteiktā laika periodā ir parastie dati, pētot laikapstākļi atmosfēras. Tomēr gaiss atšķiras no blīvums jo tas attālinās no zemes un to ietekmē arī temperatūra, tāpēc parasti nav viegli aprēķināt noteikta punkta atmosfēras spiedienu ar lielu noteiktības robežu.
Senatnē pati atmosfēras spiediena ideja nebija zināma, un tā ikdienas ietekme, piemēram, dažu materiālu praktiskie pacelšanās ierobežojumi, tika saprasta kā pierādījums šausmas vacuis, tas ir, "tukšuma terors", kas izpaužas ar dabu, jo domāja, ka trūkst gaisa svars un cēlās pati no sevis.
Tā tas bija līdz 1643. gadā, kad itāļu fiziķis Evangelista Torricelli (1608-1647) atklāja gaisa svaru, izmantojot pirmo eksperimentiem kas noveda pie barometra izveides. Viņa slavenākais eksperiments bija dzīvsudraba un dzīvsudraba uzvedības salīdzināšana Ūdens ievietojot izliektā caurulē galā, kas mūsdienās pazīstama kā Toričelli caurule.
Viņa pieredze kalpoja franču polimātam Blēzam Paskālam (1623-1662), lai izmērītu atmosfēras gaisa svaru dažādās ģeogrāfiskās vietās un dažādās augstumiem, piemēram, Puy-de-Dôme vulkāna virsotne Francijas dienvidos. Bet tikai 1654. gadā, pateicoties vācu fiziķa Otto fon Gērikas (1602-1686) eksperimentiem ar Magburgas puslodēm, atmosfēras spiediena esamība tika publiski pierādīta.
Atmosfēras spiediena mērvienības
Atmosfēras spiediens, pirmkārt, ir spiediena veids, tāpēc to mēra Starptautiskā mērvienību sistēma (SI) paskālos (Pa), mērvienība, kas godina franču fiziķi un tiek saprasta kā spiediens, ko uz 1 kvadrātmetru (m2) normālu virsmu rada 1 ņūtona (N) spēks. , : Pa = kg / m.s2.
Tomēr atmosfēras spiediena mērīšanai parasti izmanto cita veida mērvienības, piemēram, atmosfēras (atm), stieņus (b), milibārus (mb) vai dzīvsudraba staba milimetrus (mmHg). Katrs no tiem ir pelnījis atsevišķu skaidrojumu:
- 1 atmosfēra ir spiediens, ko gaiss rada, lai līdzsvarotu 760 mm dzīvsudraba staba normālos apstākļos uz zemes virsmas, un tas ir līdzvērtīgs 101 300 Pa.
- 1 bārs (no grieķu vārda "svars"): bāri) ir līdzvērtīgs 0,986923 atm un līdz ar to 100 000 Pa.
- 1 milibārs ir līdzvērtīgs 1000 bāriem, līdz ar to 100 Pa un 0,0010197 atm.
- 1 dzīvsudraba milimetrs ir vienāds ar spiedienu, kas nepieciešams, lai palielinātu viena dzīvsudraba milimetra augstumu Torricelli caurulē. Tas ir līdzvērtīgs 133,3 Pa un ir mērvienība, ko plaši izmanto medicīnā.
Kā mēra atmosfēras spiedienu?
Barometrs mēra spiedienu, ko gaiss iedarbojas uz tajā esošo šķidrumu.
Lai izmērītu atmosfēras spiedienu noteiktā vietā, mums ir nepieciešama ierīce, ko sauc par barometru. Tās pamatprincips, kas atveido Torricelli pieredzi septiņpadsmitajā gadsimtā, sastāv no šķidruma (parasti dzīvsudraba) kolonnas, kas ievadīta caurulē, kuras augšējā daļa ir aizvērta.
Tādā veidā atmosfērā esošā gaisa svars iedarbojas uz šķidrumu lielāku vai mazāku spēku, liekot tam palikt caurulē līdz noteiktam punktam, kas ir līdzvērtīgs pašam saņemtajam spēkam.