Jei kada nors žiūrėjote standartinę orų ataskaitą per televiziją arba internete patikrinote vietines sąlygas, pamatėte vadinamą Atmosferos slėgis (dažnai vadinamas barometrinis slėgis nes prietaisas, naudojamas šiems matavimams atlikti, vadinamas barometru). Dažnai, be abejo, iš jūsų tikimasi sužinoti, koks yra šis kiekis ir ką reiškia tokie vienetai kaip mm Hg.
Nors prognozės žvaigždės paprastai yra temperatūra, krituliai ir saulė, svarbus yra ir slėgio vaidmuo. Atmosferos slėgio kritimas žemiau įprastos maždaug 760 mm Hg vertės dažnai skelbia vėjuotą, lietingą ar šiaip nemalonios sąlygos, o kylantis atmosferos slėgis paprastai yra sąžiningo dangaus pranašautojas ateiti.
Kas yra slėgis fizikoje?
Slėgis - tai ploto vienetui tenkančios jėgos kiekis. Jėgos būna įvairios, tačiau kiekviena „rūšis“ ima masės ir pagreičio vienetus. Kadangi Žemės gravitacija pagreitina mases link Žemės centro, svoris yra jėga, kurios standartinis vienetas yra niutonas (N).
Oras turi masę, net jei jis to gali ir nejausti, nes Žemės tvarinių kūnai evoliucionavo taip, kad jaustų oro svorį kaip jokio svorio. Deguonis, azotas, anglies dioksidas ir kitos dujos patiria gravitaciją, kaip ir bet kas kitas, net ir atskirus atomus.
Jei manote, kad oras aplink jus yra vienodo tankio, įsivaizduokite, kas nutiktų, jei galėtumėte nupiešti 1 m ir 1 m kvadratą ant žemės ir išmatuokite oro svorį įsivaizduojamu stačiakampiu, kuris tęsiasi vertikaliai į išorę vietos. Šis svoris, padalytas iš kvadrato ploto (1 m2) gautų atmosferos slėgį N / m2 arba pascal (Pa).
Kas yra atmosferos slėgis?
Pagalvokime apie oro „koloną“ virš aukščio h, darant slėgį A kvadratinių metrų (m2) Žemės paviršiuje. Pagal pagrindinę geometriją, jei padvigubinsite A vertę (šio labai aukšto, lieso stačiakampio „pagrindą“), padvigubinsite ir stačiakampio tūrį. Tai reiškia dvigubai didesnį svorį ir dvigubą slėgį; svoris ir slėgis tiesiogiai skiriasi su.
Tai reiškia, kad absoliutus ploto, kuriame matuojamas slėgis, dydis nėra svarbus; jums reikia žinoti tik jo vertę ir atmosferos svorio virš jos vertę. Taigi net mažytė sistema gali tinkamai atlikti savo darbą. Konstrukcija yra atvira tankaus skysto metalo gyvsidabrio lėkštė, sujungta su vertikaliu vamzdžiu, atidarytu gyvsidabrio gylyje, bet viršuje sandariai uždarytu. Oro svoris gyvsidabrį stumia aukštyn proporcingai oro slėgiui, todėl pastarąjį galima išmatuoti.
- Pascal yra SI slėgio vienetas, tačiau kilopaskalis (kPa) yra patogesnis slėgio vienetas, esantis Žemės atmosferos diapazone.
Ką reiškia „mm Hg“?
Aukščiau aprašytas prietaisas vadinamas gyvsidabrio barometru. Paprastai oro svoris sukuria 760 mm Hg slėgį, kuris taip pat vadinamas torr. Tai reiškia, kad normalaus oro slėgio pakanka, kad gyvsidabrio stulpelis būtų maždaug 30 colių aukščio: (760 mm) (colyje / 25,4 mm) = 29,92 colio.
Įsivaizduokite, kas nutinka, kai oro slėgis nukrenta. Turint mažiau gyvsidabrio kolonos svorio, kolonos viršus nukris iki mažesnės vertės; priešingai, jei svoris virš kolonos padidėja (t. y. atmosferos slėgis pakyla), tada viršus kolonos bus priversta į viršų, nes oras atkakliai išstums gyvsidabrį iš indo į vamzdelį diafragma.
Konvertuojant mm Hg į Paskalį
Norėdami apskaičiuoti slėgį praktiškai kiekviename įmanomame įrenginyje, atsižvelgiant į slėgį bet kuriame kitame įrenginyje, žr.
- Atkreipkite dėmesį, kad oro slėgis, kaip ir daugelis fizinių dydžių, priklauso nuo temperatūros; molekulėms judant greičiau ir labiau susiduriant kylant temperatūrai, slėgis kyla.