Jos olet koskaan katsellut tavallista säätiedotusta televisiosta tai tutustunut paikallisiin olosuhteisiin verkossa, olet nähnyt jotain kutsuttua ilmakehän paine (usein kutsuttu ilmanpaine koska näitä mittauksia varten käytettyä laitetta kutsutaan barometriksi). Usein oletettavasti odotetaan tietävän mikä tämä määrä on ja mitä yksiköt kuten mm Hg tarkoittavat ilman mitään selityksiä.
Vaikka lämpötila, sateet ja auringonpaiste ovat yleensä ennusteen tähtiä, myös paineen merkitys on tärkeä. Ilmanpaineen pudotukset, jotka ovat alle tavanomaisen arvon, joka on noin 760 mm Hg, ilmoittavat usein tuulista, sateista tai muuten epämiellyttävät olosuhteet, kun taas ilmakehän paineen nousu on tyypillisesti reilun taivaan ennustaja tulla.
Mikä on paine fysiikassa?
Paine on voiman määrä pinta-alayksikköä kohti. Voimia on monissa muodoissa, mutta jokainen "laji" vie massa kertaa kiihtyvyyden. Koska maan painovoima kiihdyttää massoja kohti maapallon keskustaa, paino on voima, jonka vakioyksikkö on newton (N).
Ilmassa on massa, vaikka se ei ehkä olekaan sen takia, koska maapallon olentojen ruumiit ovat kehittyneet tuntemaan ilman painon olemattomana. Happi, typpi, hiilidioksidi ja muut kaasut kokevat painovoiman aivan kuten kaikki muutkin massat, jopa yksittäiset atomit.
Jos oletat, että ympäröivän ilman tiheys on tasainen, kuvittele, mitä tapahtuisi, jos voisit piirtää 1 m x 1 m neliö maahan ja mittaa ilman paino kuvitteellisessa suorakulmiossa, joka ulottuu pystysuoraan ulompaan tilaa. Tämä paino jaettuna neliön pinta-alalla (1 m2) antaisi ilmakehän paineen N / m2 tai pascal (Pa).
Mikä on ilmanpaine?
Ajattele ilman "pylvästä" korkeuden h yläpuolella painostaen neliömetriä (m2) maan pinnalla. Perusgeometrian perusteella, jos kaksinkertaistat A: n arvon (tämän erittäin korkean, laihan suorakulmion "pohja"), kaksinkertaistat myös suorakulmion tilavuuden. Tämä tarkoittaa kaksinkertaista painoa ja kaksinkertaista painetta; paino ja paine siten molemmat vaihtelevat suoraan kanssa.
Tämä tarkoittaa, että alueen absoluuttisella koolla, jolla paine mitataan, ei ole merkitystä; sinun on tiedettävä vain sen arvo ja sen yläpuolella olevan ilmakehän paino. Siten jopa pieni järjestelmä voi tehdä työn, jos se on asennettu oikein. Asennus on tiheän nestemäisen metallin elohopean avoin astia, joka on kytketty pystysuoraan putkeen, joka on avoin elohopean syvyydessä, mutta tyhjiösuljettu yläosasta. Ilman paino työntää elohopeaa ylöspäin suhteessa ilmanpaineeseen, jolloin jälkimmäinen voidaan mitata.
- Paskal on SI-paineyksikkö, mutta kilopascal (kPa) on helpompi yksikkö paineille, jotka ovat maapallon ilmakehän painealueella.
Mitä "mm Hg" tarkoittaa?
Edellä kuvattua laitetta kutsutaan elohopeaparometriksi. Normaalisti ilman paino aiheuttaa 760 mm Hg: n paineen, jota kutsutaan myös yksiköksi torr. Tämä tarkoittaa, että normaali ilmanpaine on riittävä pitämään noin 30 tuuman korkea elohopeapylväs: (760 mm) (tuumaa / 25,4 mm) = 29,92 tuumaa.
Kuva, mitä tapahtuu, kun ilmanpaine laskee. Elohopeapatsaan painon ollessa vähemmän, pylvään yläosa putoaa pienempään arvoon; päinvastoin, jos pylvään yläpuolella oleva paino kasvaa (ts. ilmakehän paine nousee), niin yläosa kolonnin pakotetaan ylöspäin, kun ilma syrjäyttää itsepintaisesti elohopeaa astiasta putkeen aukko.
Muuntaa mm Hg yksikköön Pascal
Katso Resurssit, jos haluat laskea paineen käytännöllisesti katsoen kaikissa mahdollisissa yksiköissä, kun paine on missään muussa yksikössä.
- Huomaa, että ilmanpaine, kuten monet fyysiset määrät, riippuu lämpötilasta; kun molekyylit liikkuvat nopeammin ja törmäävät enemmän lämpötilan nousun myötä, paine nousee.