Come misurare la pressione atmosferica in pascal? Qual è la normale pressione atmosferica in pascal?

L'atmosfera è la nube di gas che circonda la Terra. Il peso dell'aria, l'altezza della colonna che supera i 900 km, ha una forte influenza sugli abitanti del nostro pianeta. Non lo sentiamo, prendendo naturalmente la vita in fondo all'oceano. I disagi si sentono, salendo in alto sulle montagne. La mancanza di ossigeno provoca una rapida stanchezza. Allo stesso tempo, la pressione atmosferica cambia in modo significativo.

La fisica considera la pressione atmosferica, i suoi cambiamenti e la sua influenza sulla superficie terrestre.

Nel corso di fisica del liceo studiando l'azionel'atmosfera riceve una notevole attenzione. Le caratteristiche della definizione, la dipendenza dall'altezza, l'influenza sui processi che si verificano nella vita quotidiana o nella natura, sono spiegate sulla base della conoscenza dell'effetto dell'atmosfera.

Quando iniziano a studiare la pressione atmosferica? Grado 6: tempo di familiarizzare con le peculiarità dell'atmosfera. Questo processo continua nelle classi di profilo della scuola superiore.

Studiare la storia

I primi tentativi di stabilire la pressione atmosferical'aria fu presa nel 1643 su suggerimento dell'italiano Evangelista Torricelli. Un tubo di vetro saldato da un'estremità fu riempito di mercurio. Chiudendo l'altro lato, fu abbassato in mercurio. Nella parte superiore del tubo, come risultato del flusso parziale di mercurio, si formò uno spazio vuoto chiamato "il vuoto torricelliano".

A questo punto, la scienza naturale ha dominatoLa teoria di Aristotele, che credeva che "la natura ha paura del vuoto". Secondo le sue opinioni, non può esserci spazio vuoto, non riempito di materia. Pertanto, la presenza di un vuoto in un tubo di vetro per lungo tempo ha cercato di spiegare con altra materia.

Nel fatto che questo è uno spazio vuoto, non c'è dubbio,non può essere riempito con nulla, dal momento che il mercurio ha riempito completamente il cilindro all'inizio dell'esperimento. E, uscendo, non consentiva ad altre sostanze di riempire il posto vuoto. Ma perché tutto il mercurio non è stato versato nella nave, perché non ci sono ostacoli nemmeno? La conclusione suggerisce se stessa: il mercurio nel tubo, come nelle navi comunicanti, crea la stessa pressione sul mercurio nella nave, così come qualcosa dall'esterno. Allo stesso livello, solo l'atmosfera è in contatto con la superficie del mercurio. È la sua pressione che impedisce alla sostanza di riversarsi sotto l'influenza della gravità. Il gas, come è noto, crea la stessa azione in tutte le direzioni. La sua influenza è esposta alla superficie del mercurio nella nave.

L'altezza del cilindro di mercurio è di circa 76 cm. Si noti che questo indice varia nel tempo, quindi la pressione dell'atmosfera cambia. Può essere misurato in cm di mercurio (o in millimetri).

Quali unità applicare?

Il sistema internazionale di unità èinternazionale, quindi non comporta l'uso di millimetri di mercurio. Art. quando si determina la pressione. L'unità di pressione atmosferica è stabilita in un modo analogo a quello dei solidi e dei liquidi. La misurazione della pressione in pascal viene eseguita in SI.

Per 1 Pa, viene presa una pressione che viene creata dalla forza di 1 N per 1 m².

Definiamo come le unità di misura sono correlate. La pressione della colonna liquida è impostata secondo la seguente formula: p = ρgh. Densità di mercurio ρ = 13600 kg / m³. Per il punto di riferimento, prendiamo una colonna di mercurio lunga 760 millimetri. Da qui:

p = 13600 kg / m³× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa

Per registrare la pressione atmosferica in pascal, prendiamo in considerazione: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Esempio di risoluzione dei problemi

Determinare la forza con cui l'atmosfera agisce sulla superficie del tetto con dimensioni di 10x20 m. La pressione atmosferica è assunta pari a 740 mm Hg.

p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m.

analisi delle

Per determinare la forza dell'azione, è necessario stabilire la pressione atmosferica in pascal. Considerando questo 1 millimetro di mercurio. è uguale a 133,3 Pa, abbiamo il seguente: p = 98642 Pa.

La soluzione

Usiamo la formula per determinare la pressione:

p = F / s,

Dato che l'area del tetto non è data, supponiamo che abbia la forma di un rettangolo. L'area di questa figura è determinata dalla formula:

s = ab.

Sostituire l'area nella formula di calcolo:

p = F / (ab), da cui:

F = pab.

Calcoliamo: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 H = 1,97 MN.

Risposta: la pressione dell'atmosfera sul tetto della casa è 1.97 MN.

Metodi di misura

Determinazione sperimentale della pressione atmosfericapuò essere eseguito utilizzando un mercurio Se una scala è collegata ad essa, allora diventa possibile registrare le modifiche. Questo è il più semplice barometro a mercurio.

Fu sorpreso di notare i cambiamenti nell'atmosfera dell'Evangelista Torricelli, collegando questo processo a caldo e freddo.

L'optimum era la pressione dell'atmosfera alivello del mare a 0 gradi Celsius. Questo valore è 760 mm Hg. La normale pressione atmosferica in pascal è considerata pari a 10⁵ Pa.

È noto che il mercurio è dannoso abbastanza persalute umana. Di conseguenza, non è possibile utilizzare i barometri a mercurio aperti. Altri liquidi hanno una densità molto inferiore, quindi un tubo pieno di liquido deve essere abbastanza lungo.

Ad esempio, la colonna d'acqua creata da Blaise Pascal dovrebbe essere dell'ordine di 10 m di altezza. Lo svantaggio è ovvio.

Barometro a liquido libero

Un notevole passo avanti è l'idea di allontanarsi dal fluido durante la creazione di barometri. La possibilità di realizzare un dispositivo per determinare la pressione dell'atmosfera si realizza nei barometri-aneroidi.

La parte principale di questo strumento è piattauna scatola da cui viene espulsa l'aria. Per garantire che non venga schiacciato dall'atmosfera, la superficie viene fatta corrugata. Il sistema a molla della scatola è collegato a una freccia che indica il valore di pressione sulla scala. Quest'ultimo può essere graduato in qualsiasi unità. La pressione atmosferica in pascal può essere misurata con una scala di misurazione appropriata.

Elevazione e pressione atmosferica

Il cambiamento nella densità atmosferica come l'aumentosu porta a una diminuzione della pressione. La disomogeneità del guscio del gas non ci consente di introdurre una legge lineare di variazione, poiché con l'aumentare dell'altitudine diminuisce il grado di diminuzione della pressione. Alla superficie della Terra come l'aumento per ogni 12 metri, l'effetto dell'atmosfera cade di 1 mm Hg. Art. Nella troposfera, un cambiamento simile si verifica ogni 10,5 m.

Vicino alla superficie della Terra, all'altitudine del volo dell'aeromobile, un aneroide dotato di una scala speciale può determinare l'altitudine in base alla pressione atmosferica. Questo dispositivo è chiamato altimetro.

Un dispositivo speciale sulla superficie della Terra consente di impostare l'altimetro leggendo a zero, al fine di utilizzarlo in seguito per determinare l'altezza di sollevamento.

Esempio di soluzione del problema

Ai piedi della montagna, il barometro mostrava una pressione atmosferica di 756 millimetri di mercurio. Qual è il significato a 2500 metri sul livello del mare? È necessario registrare la pressione atmosferica in pascal.

r₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, p₂ -?

La soluzione

Per determinare le letture del barometro ad un'altezza di H, teniamo conto che la pressione scende di 1 millimetro di mercurio. ogni 12 metri. quindi:

(p₁ - p₂) × 12 m = H × 1 mmHg, da cui:

r₂ = p₁ - Н × 1 mm di mercurio / 12 m = 756 mm di mercurio. - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

Per registrare la pressione atmosferica ottenuta in pascal, eseguiamo le seguenti azioni:

r₂ = 546 × 133,3 Pa = 72619 Pa

Risposta: 72619 Pa.

Pressione atmosferica e tempo atmosferico

Il movimento di strati atmosferici di aria vicino alla superficie della Terra e il riscaldamento disomogeneo dell'aria in diverse aree portano a un cambiamento delle condizioni meteorologiche su tutte le parti del pianeta.

La pressione può variare di 20-35 mm Hg. in un lungo periodo e 2-4 millimetri di mercurio. durante il giorno. Una persona sana non percepisce i cambiamenti in questo indicatore.

La pressione atmosferica, il cui valore è inferiore al normale e spesso cambia, indica un ciclone che copre un determinato. Spesso questo fenomeno è accompagnato da nuvolosità e precipitazioni.

La bassa pressione non è sempre un segno di tempo piovoso. L'odio dipende più dal graduale declino dell'indicatore in questione.

Un forte calo della pressione a 74 centimetri di mercurio. e sotto minaccia una tempesta, gli acquazzoni continueranno anche quando l'indicatore sta già iniziando a salire.

Cambiare il tempo per il meglio può essere determinato dalle seguenti caratteristiche:

• dopo un lungo periodo di maltempo, si osserva un graduale e costante aumento della pressione atmosferica;
• Nel tempo di nebbia fangosa, la pressione aumenta;
• nei venti meridionali l'indicatore in questione si alza per diversi giorni di seguito;
• l'aumento della pressione atmosferica in condizioni di tempo ventoso è un segno di stabilità meteorologica.

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