Kas ir atmosfēras spiediens?
Atmosfēras spiediens vai barometriskais spiediens ir spēks, ko atmosfēras gaisa kolonna iedarbojas uz zemes virsmu noteiktā punktā.
Šis spēks ir apgriezti proporcionāls augstumam. Jo augstāks augstums, jo zemāks atmosfēras spiediens un mazāks augstums, jo augstāks ir atmosfēras spiediens.
Augstākais atmosfēras spiediens ir tas, kas notiek jūras līmenī. Tādēļ šis pasākums tiek uzskatīts par atsauci uz normāls atmosfēras spiediens.
Atmosfēras spiediena vienības
Atmosfēras spiediena atspoguļošanai ir vairākas mērvienības. Tas, ko izmantoja S.I. To sauc par Pascal (Pa) vai hektopascal (hPa). Tomēr tiek izmantoti arī stieņi (b), milibāri (mb), “atmosfēras” (atm), dzīvsudraba staba milimetri (mm Hg) un Torricellis (Torr).
Atmosfēras spiediena formula
Atmosfēras vai barometriskā spiediena aprēķināšanas formulu nosaka hidrostatiskais pamatvienādojums. Skatīsimies tālāk.
Pa = ρ.g.h
Šajā formulā
- Pa ir vienāds ar spiedienu, kas tiek izdarīts kādā šķidruma punktā.
- ρ ir vienāds ar šķidruma blīvumu.
- g ir vienāds ar gravitācijas paātrinājumu.
- h ir vienāds ar dziļumu.
Tādējādi, ja:
- ρ = 13550 kg / m3 (dzīvsudraba blīvums)
- g = 9,81 m / s2
- h = 0,76 m (dzīvsudraba kolonnas augstums)
Tad,
- Pa = 101 023 Pa
Atmosfēras spiediena vērtība jūras līmenī
Normālā atmosfēras spiediena vērtība (jūras līmenī) ir 760 mm, kas ir ekvivalents 760 toriem; pie 1 013,2 mb (milibāri); 101 325 Pa (paskali); pie 1013,2 hPa (hektopaskāliem) vai arī pie 1 atm (atmosfērā).
Instruments atmosfēras spiediena mērīšanai
Arenoīdu barometrs
Atmosfēras spiediena mērīšanas instruments ir pazīstams kā barometrs. Tāpēc atmosfēras spiedienu sauc arī par barometrisko spiedienu. Barometri ir dažādi. Vissvarīgākie ir šādi:
Dzīvsudraba barometrs
Dzīvsudraba barometra pamatshēma.
Tas ir pirmais barometrs vēsturē, kuru izgudroja Evangelista Torricelli 1643. gadā. Tā ir stikla caurule, kas atvērta apakšējā galā un slēgta augšējā galā. Šī caurule ir piepildīta ar dzīvsudrabu, kura līmenis mainās atkarībā no gaisa kolonnas svara, kas atrodas uz ierīces. Apskatīsim, kā tas ir iespējams.
Tā dēvētajā Torricelli eksperimentā zinātnieks pilnībā piepildīja metru garu mēģeni ar dzīvsudrabu un aizvēra ar pirkstu. Tad viņš to apgrieza, ievietoja noteiktā slīpumā traukā, arī ar dzīvsudrabu, un atbrīvoja mēģenes muti.
To darot, šķidrums nolaidās, bet nolaišanās apstājās 76 cm augstumā, augšējā galā izveidojot vakuumu. No tā tika secināts, ka spiediens vakuumā ir vienāds ar 0. Ar šiem datiem Torricelli varēja aprēķināt atmosfēras spiedienu.
Arenoīdu barometrs
Arēnoidālā barometra iekšējais mehānisms
Šis barometrs, kuru 1843. gadā izgudroja Lūsjēns Vidijs, sastāv no sudraba metāla kapsulas. Šī kapsula ir saskarē ar sviru, kas piestiprināta pārnesumiem, kuri savukārt ir piestiprināti pie indikatora adatas. Kapsula saraujas, kad ir lielāks spiediens, vai izplešas, kad ir mazāks spiediens, kas virza zobratu kustību un aktivizē indikatora adatu.
