So berechnen Sie mmHg

Wenn Sie jemals einen Standardwetterbericht im Fernsehen gesehen oder die lokalen Bedingungen online überprüft haben, haben Sie etwas namens. gesehen Luftdruck (oft angerufen Luftdruck weil das Gerät, mit dem diese Messungen durchgeführt werden, Barometer genannt wird). Oft wird von Ihnen anscheinend erwartet, dass Sie ohne Erklärung wissen, was diese Größe ist und was Einheiten wie mm Hg bedeuten.

Während Temperatur, Niederschlag und Sonnenschein normalerweise die Stars der Vorhersage sind, spielt auch der Druck eine wichtige Rolle. Absinken des atmosphärischen Drucks unter den üblichen Wert von ca. 760 mm Hg künden oft von Wind, Regen oder ansonsten unangenehme Bedingungen, während steigender Luftdruck typischerweise ein Vorbote eines schönen Himmels ist kommen.

Druck ist die Kraft, die pro Flächeneinheit ausgeübt wird. Kräfte gibt es in vielen Formen, aber jede "Art" nimmt die Einheiten Masse mal Beschleunigung an. Da die Schwerkraft der Erde Massen in Richtung Erdmittelpunkt beschleunigt, ist das Gewicht eine Kraft, deren Standardeinheit Newton (N) ist.

Luft hat Masse, auch wenn es sich vielleicht nicht so anfühlt, weil sich die Körper der Erdbewohner so entwickelt haben, dass sie das Gewicht der Luft als überhaupt kein Gewicht empfinden. Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und andere Gase erfahren die Schwerkraft wie alles andere mit Masse, sogar einzelne Atome.

Wenn Sie davon ausgehen, dass die Luft um Sie herum eine gleichmäßige Dichte hat, stellen Sie sich vor, was passieren würde, wenn Sie 1 m mal 1 m² zeichnen könnten Quadrat auf dem Boden und messen Sie das Gewicht der Luft in einem imaginären Rechteck, das sich senkrecht nach außen erstreckt Platz. Dieses Gewicht geteilt durch die Fläche des Quadrats (1 m²) würde den atmosphärischen Druck in N/m. ergeben² oder pascal (Pa).

Denken Sie an die "Luftsäule" über der Höhe h, die einen Druck auf eine Fläche von A Quadratmeter (m²) an der Erdoberfläche. Ausgehend von der grundlegenden Geometrie verdoppeln Sie, wenn Sie den Wert von A (der "Basis" dieses sehr großen, dünnen Rechtecks) verdoppeln, auch das Volumen des Rechtecks. Das bedeutet doppelt so viel Gewicht und doppelten Druck; Gewicht und Druck also beides direkt variieren mit einer.

Dies bedeutet, dass die absolute Größe der Fläche, über die der Druck gemessen wird, irrelevant ist; Sie brauchen nur seinen Wert und das Gewicht der Atmosphäre darüber zu kennen. So kann selbst ein winziges System die Arbeit erledigen, wenn es richtig eingerichtet ist. Der Aufbau ist eine offene Schale des dichten Flüssigmetalls Quecksilber, die mit einem vertikalen Rohr verbunden ist, das in der Tiefe des Quecksilbers offen, aber oben vakuumversiegelt ist. Das Gewicht der Luft drückt Quecksilber proportional zum Luftdruck nach oben, sodass dieser gemessen werden kann.

• Pascal ist die SI-Einheit für Druck, aber Kilopascal (kPa) ist eine bequemere Einheit für Drücke im Bereich der Erdatmosphäre.

Das oben beschriebene Gerät wird Quecksilberbarometer genannt. Normalerweise erzeugt das Gewicht der Luft einen Druck von 760 mm Hg, eine Einheit auch genannt torr. Dies bedeutet, dass normaler Luftdruck ausreicht, um eine Quecksilbersäule von etwa 30 Zoll Höhe zu halten: (760 mm) (25,4 mm) = 29,92 Zoll.

Stellen Sie sich vor, was passiert, wenn der Luftdruck sinkt. Bei geringerem Gewicht auf der Quecksilbersäule fällt der obere Teil der Säule auf einen niedrigeren Wert; Umgekehrt, wenn das Gewicht über der Säule zunimmt (d. h. der Atmosphärendruck steigt), dann ist der obere der Säule wird nach oben gedrückt, da die Luft das Quecksilber hartnäckig aus der Schale in das Rohr verdrängt Öffnung.

Um den Druck in praktisch jeder erdenklichen Einheit unter Berücksichtigung des Drucks in einer anderen Einheit zu berechnen, siehe die Ressourcen.

• Beachten Sie, dass der Luftdruck wie viele physikalische Größen eine Temperaturabhängigkeit hat; Da sich Moleküle schneller bewegen und mit steigender Temperatur stärker kollidieren, steigt der Druck.