- Co to jest ciśnienie atmosferyczne?
- Jednostki ciśnienia atmosferycznego
- Jak mierzy się ciśnienie atmosferyczne?
Wyjaśniamy, czym jest ciśnienie atmosferyczne, dlaczego się zmienia i jak zostało odkryte. Ponadto, w jaki sposób jest mierzony i jakie jednostki są używane.
Co to jest ciśnienie atmosferyczne?
Ciśnienie atmosferyczne lub ciśnienie barometryczne to zmuszać wywierany przez zestaw mieszanych gazów, które tworzą atmosfera, na powierzchni ziemi i elementów, które się na niej znajdują. Siła ta jest podana na jednostkę powierzchni, czyli jest równoważna ciężarowi kolumny powietrze rozciągający się od punktu na powierzchni Ziemi do górnych granic atmosfery.
Ciśnienie atmosferyczne i jego zmiany w czasie stanowią zwykłe dane w badaniu pogoda atmosferyczny. Jednak powietrze zmienia się od gęstość gdy oddala się od ziemi i jest również pod wpływem temperatura, więc zwykle nie jest łatwo obliczyć ciśnienie atmosferyczne w danym punkcie z dużym marginesem pewności.
W starożytności sama idea ciśnienia atmosferycznego była nieznana, a jej codzienne skutki, takie jak praktyczne ograniczenie wznoszenia się niektórych materiałów, były rozumiane jako dowód na horror vacuis, czyli „terror pustki” przejawiający się Natura, ponieważ uważano, że brakuje powietrza waga i róża z własnej woli.
Tak było do czasu, gdy w 1643 r. ciężar powietrza odkrył włoski fizyk Evangelista Torricelli (1608-1647), poprzez pierwszą eksperymenty co doprowadziło do powstania barometru. Jego najsłynniejszy eksperyment polegał na porównaniu zachowania rtęci i Woda poprzez wprowadzenie w zakrzywioną rurkę na końcu, znaną dziś jako rurka Torricellego.
Jego doświadczenia posłużyły francuskiemu erudytorowi Blaise’owi Pascalowi (1623-1662) do pomiaru masy powietrza atmosferycznego w różnych lokalizacjach geograficznych i różnych wysokości, jak szczyt wulkanu Puy-de-Dôme na południu Francji. Jednak dopiero w 1654 roku, dzięki eksperymentom z półkulami Magburga niemieckiego fizyka Otto von Guericke (1602-1686), publicznie udowodniono istnienie ciśnienia atmosferycznego.
Jednostki ciśnienia atmosferycznego
Ciśnienie atmosferyczne jest przede wszystkim formą ciśnienia, więc mierzone jest w Międzynarodowy układ jednostek miar (SI) w paskalach (Pa), jednostka, która składa hołd francuskiemu fizykowi i jest rozumiana jako ciśnienie wywierane siłą 1 niutona (N) na powierzchnię 1 metra kwadratowego (m2) do niej normalną, czyli , : Pa = kg / m.s2.
Jednak do pomiaru ciśnienia atmosferycznego powszechnie używa się innych rodzajów jednostek, takich jak atmosfery (atm), bary (b), milibary (mb) lub milimetry słupa rtęci (mmHg). Każdy zasługuje na osobne wyjaśnienie:
- 1 atmosfera to ciśnienie wywierane przez powietrze w celu zrównoważenia 760 mm słupa rtęci w normalnych warunkach na powierzchni ziemi, co odpowiada 101 300 Pa.
- 1 bar (z greckiego słowa „masa”): słupy) odpowiada 0,986923 atm, a więc 100 000 Pa.
- 1 milibar odpowiada 1000 barom, a więc 100 Pa i 0,0010197 atm.
- 1 milimetr słupa rtęci jest równy ciśnieniu wymaganemu do zwiększenia wysokości jednego milimetra słupa rtęci wewnątrz rurki Torricelli. Odpowiada 133,3 Pa i jest jednostką powszechnie stosowaną w medycynie.
Jak mierzy się ciśnienie atmosferyczne?
Barometr mierzy w barach ciśnienie, jakie powietrze wywiera na zawartą w nim ciecz.
Aby zmierzyć ciśnienie atmosferyczne w określonym miejscu, potrzebujemy urządzenia zwanego barometrem. Jego podstawowa zasada, która odtwarza doświadczenia Torricelli z XVII wieku, polega na wprowadzeniu kolumny cieczy (najczęściej rtęci) do rury, której górna część jest zamknięta.
W ten sposób ciężar powietrza w atmosferze wywiera większą lub mniejszą siłę na ciecz, zmuszając ją do pozostania wewnątrz rury do pewnego punktu, równoważnego samej otrzymanej sile.