Atmosferos slėgis: kas tai yra, formulė, vertė ir vienetai

Kas yra atmosferos slėgis?

Atmosferos slėgis arba barometrinis slėgis yra jėga, kurią tam tikrame taške veikia atmosferos oro stulpelis ant Žemės paviršiaus.

Ši jėga yra atvirkščiai proporcinga aukščiui. Kuo didesnis aukštis, tuo mažesnis atmosferos slėgis, ir kuo mažesnis aukštis, tuo didesnis atmosferos slėgis.

Didžiausias atmosferos slėgis yra tas, kuris susidaro jūros lygyje. Todėl šis matavimas laikomas normaliojo atmosferos slėgio etalonu.

Atmosferos slėgio vienetai

Atmosferos slėgiui parodyti yra įvairių matavimo vienetų. SI naudojamas vadinamasis Paskalis (Pa) arba hektopaskalis (hPa). Tačiau taip pat naudojami strypai (b), millibarai (mb), „atmosfera“ (atm), gyvsidabrio milimetrai (mm Hg) ir Torricellis (Torr).

Atmosferos slėgio formulė

Atmosferos ar barometrinio slėgio apskaičiavimo formulę reglamentuoja hidrostatinės pagrindinės lygties principai. Pažiūrėkime žemiau.

Pa = ρ.gh

Šioje formulėje

• Pa yra lygus skysčio taške veikiamam slėgiui.P yra lygus skysčio tankiui.G yra lygus gravitacijos pagreičiui.H yra lygus gyliui.

Taigi, jei:

• ρ = 13550 kg / m3 (gyvsidabrio tankis) g = 9,81 m / s2h = 0,76 m (gyvsidabrio stulpelio aukštis)

Taigi

• Pa = 101 023 Pa

Atmosferos slėgio vertė jūros lygyje

Normalus atmosferos slėgis (jūros lygyje) yra 760 mm, o tai prilygsta 760 torrų; esant 1,013,2 mb (millibarams); 101 325 Pa (paskaliai); esant 1013,2 hPa (hektopaskaliams) arba taip pat esant 1 atm (atmosfera).

Prietaisas atmosferos slėgiui matuoti

Arenoidinis barometras

Atmosferos slėgio matavimo prietaisas yra žinomas kaip barometras. Štai kodėl atmosferos slėgis taip pat vadinamas barometriniu slėgiu. Yra įvairių tipų barometrai. Svarbiausios yra šios:

Gyvsidabrio barometras

Pagrindinė gyvsidabrio barometro schema.

Tai yra pirmasis barometras istorijoje, išrastas Evangelista Torricelli 1643 m. Tai yra stiklinis vamzdelis, atidarytas apatiniame gale ir uždarytas viršutiniame gale. Šis vamzdelis užpildytas gyvsidabriu, kurio lygis kinta priklausomai nuo oro kolonėlės, esančios ant prietaiso, svorio. Pažiūrėkime, kaip tai įmanoma.

Torricelli vadinamajame eksperimente mokslininkas visiškai užpildė vieno metro ilgio vamzdelį gyvsidabriu ir uždarė pirštu. Tada jis apvertė, tam tikru kampu sudėjo į indą, taip pat su gyvsidabriu, ir išleido vamzdelio burną.

Tai darant, skystis nusileido, tačiau nusileidimas sustojo 76 cm aukštyje, viršutiniame gale sukuriant vakuumą. Iš to buvo nustatyta, kad slėgis vakuume lygus 0. Pagal šiuos duomenis Torricelli sugebėjo apskaičiuoti atmosferos slėgį.

Arenoidinis barometras

Vidinis arenoidinio barometro mechanizmas

1843 m. Išrado Lucienas Vidie, šį barometrą sudaro sidabrinė metalinė kapsulė. Ši kapsulė liečiasi su svirtimi, pritvirtinta prie krumpliaračių, kurie, savo ruožtu, yra pritvirtinti prie indikatorinės adatos. Kapsulė susitraukia, kai yra didesnis slėgis, arba išsiplečia, kai yra mažesnis slėgis, o tai paskatina krumpliaračių judėjimą ir suaktyvina indikatorinę adatą.