Ми пояснюємо, що таке атмосферний тиск, чому він змінюється і як його виявили. Також, як він вимірюється і які одиниці використовуються.
Що таке атмосферний тиск?
Атмосферний тиск або барометричний тиск сила діє сукупністю змішаних газів, які становлять атмосфера, на земну поверхню та елементи, що на ній знаходяться. Ця сила дана на одиницю площі, тобто вона еквівалентна вазі стовпа повітря простягається від точки на поверхні Землі до верхніх меж атмосфери.
Атмосферний тиск і його зміни за певний період часу є звичайними даними при вивченні погода атмосферний. Однак повітря змінюється від щільність оскільки він віддаляється від землі, а також на нього впливає температура, тому зазвичай нелегко розрахувати атмосферний тиск певної точки з високим запасом достовірності.
У стародавні часи сама ідея атмосферного тиску була невідома, а її повсякденні наслідки, такі як практичне обмеження підйому певних матеріалів, розуміли як свідчення жах vacuis, тобто «терор порожнечі», що проявляється в природа, оскільки вважалося, що повітря бракує вага і троянда сама по собі.
Так було до тих пір, поки в 1643 році італійський фізик Єванджеліста Торрічеллі (1608-1647) не відкрив вагу повітря за допомогою першого експерименти що призвело до створення барометра. Його найвідоміший експеримент полягав у порівнянні поведінки ртуті і Вода шляхом введення у вигнуту трубку на кінці, відому сьогодні як трубка Торрічеллі.
Його досвід допоміг французькому вченому Блезу Паскалю (1623-1662) виміряти вагу атмосферного повітря в різних географічних місцях і різних висоти, як вершина вулкана Пюї-де-Дом на півдні Франції. Але лише в 1654 році, завдяки дослідам з магбурзькими півкулями німецького фізика Отто фон Геріке (1602-1686), існування атмосферного тиску було публічно продемонстровано.
Одиниці вимірювання атмосферного тиску
Атмосферний тиск є перш за все формою тиску, тому він вимірюється в Міжнародна система одиниць (SI) в Паскалях (Па), одиниця, яка віддає данину французькому фізику і розуміється як тиск, що діє силою в 1 ньютон (Н) на поверхню площею 1 квадратний метр (м2) нормальної до неї, тобто , : Па = кг / м.с2.
Однак для вимірювання атмосферного тиску зазвичай використовують інші типи одиниць, наприклад атмосфери (атм), бари (b), мілібари (мб) або міліметри ртутного стовпа (мм рт.ст.). Кожен з них заслуговує окремого пояснення:
- 1 атмосфера - це тиск повітря, який створює рівновагу 760 мм ртутного стовпа за нормальних умов на земній поверхні, і це еквівалентно 101 300 Па.
- 1 бар (від грецького слова «вага»: бруски) еквівалентно 0,986923 атм, а отже, 100 000 Па.
- 1 мілібар еквівалентний 1000 бар, а отже, 100 Па і 0,0010197 атм.
- 1 міліметр ртутного стовпа дорівнює тиску, необхідному для збільшення висоти на один міліметр ртутного стовпа всередині трубки Торрічеллі. Це еквівалентно 133,3 Па і є одиницею, що широко використовується в медицині.
Як вимірюється атмосферний тиск?
Барометр вимірює в барах тиск, який повітря чинить на рідину, яку він містить.
Щоб виміряти атмосферний тиск певного місця, нам потрібен прилад, який називається барометр. Його фундаментальний принцип, який відтворює досвід Торрічеллі в сімнадцятому столітті, складається з стовпа рідини (зазвичай ртуті), введеного в трубку, верхня частина якої закрита.
Таким чином, вага повітря в атмосфері чинить більшу чи меншу силу на рідину, змушуючи її залишатися всередині трубки до певної точки, еквівалентної самій отриманій силі.