Ako ste ikada gledali standardnu vremensku prognozu na televiziji ili provjerili lokalne uvjete na mreži, vidjeli ste nešto nazvano atmosferski pritisak (često se naziva tlak zraka jer se uređaj kojim se vrše ta mjerenja naziva barometar). Često se od vas očito očekuje da znate koja je to količina i što znače jedinice poput mm Hg, bez ikakvog objašnjenja.
Iako su temperatura, oborine i sunčevo svjetlo obično zvijezde prognoze, važna je i uloga tlaka. Padovi atmosferskog tlaka ispod uobičajene vrijednosti od oko 760 mm Hg često najavljuju vjetrovito, kišovito ili inače neugodni uvjeti, dok je porast atmosferskog tlaka tipično vjesnik lijepog neba doći.
Što je pritisak u fizici?
Pritisak je količina sile koja djeluje na jedinicu površine. Snage se mogu naći u mnogim oblicima, ali svaka "vrsta" uzima jedinice mase pomnožene s ubrzanjem. Budući da Zemljina gravitacija ubrzava mase prema Zemljinom središtu, težina je sila čija je standardna jedinica njutn (N).
Zrak ima masu, iako se možda ne osjeća tako, jer su tijela zemaljskih stvorenja evoluirala tako da težinu zraka osjećaju kao nikakvu težinu. Kisik, dušik, ugljični dioksid i drugi plinovi doživljavaju gravitaciju baš kao i sve ostalo s masom, čak i pojedinačni atomi.
Ako pretpostavite da je zrak oko vas jednolike gustoće, zamislite što bi se dogodilo kad biste mogli nacrtati 1 m sa 1 m kvadrat na tlu i izmjerite težinu zraka u zamišljenom pravokutniku koji se okomito pruža prema van prostor. Ova težina, podijeljena s kvadratnom površinom (1 m2) dao bi atmosferski tlak u N / m2 ili paskal (Godišnje).
Što je atmosferski pritisak?
Zamislite na "stupac" zraka iznad visine h, koji vrši pritisak na površinu od A četvornih metara (m2) na površini Zemlje. Iz osnovne geometrije, ako udvostručite vrijednost A ("baza" ovog vrlo visokog, mršavog pravokutnika), udvostručite i volumen pravokutnika. To znači dvostruko veću težinu i dvostruko veći pritisak; težina i pritisak, dakle oboje izravno variraju s.
To znači da je apsolutna veličina područja na kojem se mjeri tlak nevažna; trebate znati samo njegovu vrijednost i težinu atmosfere iznad nje. Stoga čak i maleni sustav može obaviti posao ako je pravilno postavljen. Postava je otvorena posuda od guste tekuće metalne žive spojena na okomitu cijev otvorenu u dubini žive, ali na vrhu vakuumski zatvorenu. Težina zraka gura živu prema gore proporcionalno tlaku zraka, što omogućuje njezino mjerenje.
- Paskal je SI jedinica tlaka, ali kilopaskal (kPa) prikladnija je jedinica za tlakove u rasponu Zemljine atmosfere.
Što znači "mm Hg"?
Gore opisani uređaj naziva se živin barometar. Uobičajeno, težina zraka stvara tlak od 760 mm Hg, jedinica koja se također naziva torr. To znači da je normalan tlak zraka dovoljan da održi stupac žive oko 30 inča visok: (760 mm) (in / 25,4 mm) = 29,92 in.
Zamislite što se događa kad tlak zraka padne. S manje težine na stupcu žive, vrh stupa će pasti na nižu vrijednost; obrnuto, ako se težina iznad stupa povećava (tj. atmosferski tlak raste), tada vrh stupa bit će prisiljen prema gore jer zrak tvrdoglavo istiskuje živu iz posude u cijev otvor.
Pretvaranje mm Hg u Pascal
Da biste izračunali tlak u gotovo svakoj zamislivoj jedinici s obzirom na tlak u bilo kojoj drugoj jedinici, pogledajte Resurse.
- Imajte na umu da tlak zraka, kao i mnoge fizičke veličine, ovisi o temperaturi; kako se molekule brže kreću i više sudaraju s porastom temperature, tlak raste.