Hvis du nogensinde har set en standard vejrrapport på tv eller tjekket de lokale forhold online, har du set noget kaldet atmosfærisk tryk (ofte kaldet barometertryk fordi enheden, der bruges til at tage disse målinger, kaldes et barometer). Ofte forventes det tilsyneladende, at du ved, hvad denne mængde er, og hvad enheder som mm Hg betyder uden nogen forklaring.
Mens temperatur, nedbør og solskin normalt er stjernerne i prognosen, er trykets rolle også vigtig. Dråber i atmosfærisk tryk under den sædvanlige værdi på ca. 760 mm Hg varsler ofte blæsende, regn eller ellers ubehagelige forhold, hvorimod stigende atmosfærisk tryk typisk er en forkyndelse af lys himmel at komme.
Hvad er pres i fysik?
Tryk er den udøvede kraft pr. Arealenhed. Styrker findes i mange former, men hver "slags" tager enheder af masse gange acceleration. Da Jordens tyngdekraft accelererer masserne mod Jordens centrum, er vægten en kraft, hvis standardenhed er newtonen (N).
Luft har masse, selvom det måske ikke har lyst til det, fordi jordskabningernes kroppe har udviklet sig til at føle luftens vægt som slet ingen vægt. Oxygen, nitrogen, kuldioxid og andre gasser oplever tyngdekraften ligesom alt andet med masse gør, selv individuelle atomer.
Hvis du antager, at luften omkring dig har ensartet tæthed, forestil dig hvad der ville ske, hvis du kunne tegne en 1-m ved 1-m kvadratisk på jorden og mål luftens vægt i et imaginært rektangel, der strækker sig lodret ind i det ydre plads. Denne vægt divideret med pladsens areal (1 m2) ville give det atmosfæriske tryk i N / m2 eller pascal (Pa).
Hvad er atmosfærisk tryk?
Tænk på "luftens søjle" over højden h, der udøver et tryk på et område, der måler A kvadratmeter (m2) ved jordens overflade. Fra grundlæggende geometri, hvis du fordobler værdien af A ("basen" for dette meget høje, tynde rektangel), fordobler du også rektanglets volumen. Dette betyder dobbelt så meget vægt og dobbelt tryk; vægt og tryk dermed begge varierer direkte med en.
Dette betyder, at den absolutte størrelse af det område, over hvilket tryk måles, er irrelevant; du behøver kun at kende dens værdi og vægten af atmosfæren over den. Således kan selv et lille system gøre jobbet, hvis det er konfigureret korrekt. Opsætningen er en åben skål med det tætte flydende metal kviksølv forbundet med et lodret rør åbent i dybden af kviksølv, men vakuumforseglet øverst. Vægten af luft skubber kviksølv opad i forhold til lufttrykket, så sidstnævnte kan måles.
- Pascal er SI-enhed af tryk, men kilopascal (kPa) er en mere bekvem enhed til tryk inden for området for Jordens atmosfære.
Hvad betyder "mm Hg"?
Enheden beskrevet ovenfor kaldes et kviksølvbarometer. Normalt skaber luftens vægt et tryk på 760 mm Hg, en enhed også kaldet torr. Dette betyder, at normalt lufttryk er tilstrækkeligt til at holde en søjle af kviksølv ca. 30 tommer høj: (760 mm) (in / 25,4 mm) = 29,92 in.
Forestil dig, hvad der sker, når lufttrykket falder. Med mindre vægt på søjlen af kviksølv falder toppen af søjlen til en lavere værdi; omvendt, hvis vægten over søjlen stiger (dvs. atmosfæretrykket stiger), så er toppen af søjlen vil blive tvunget opad, da luft fortrængt kviksølv fra skålen ind i røret blænde.
Konvertering af mm Hg til Pascal
For at beregne trykket i stort set alle tænkelige enheder givet trykket i enhver anden enhed, se Ressourcerne.
- Bemærk, at lufttryk, som mange fysiske størrelser, har en temperaturafhængighed; når molekyler bevæger sig hurtigere rundt og kolliderer mere med stigende temperatur, stiger trykket.