Hoe mmHg te berekenen

Als je ooit een standaard weerbericht op televisie hebt gezien of de lokale omstandigheden online hebt bekeken, heb je iets gezien dat luchtdruk (vaak genoemd barometrische druk omdat het apparaat waarmee deze metingen worden uitgevoerd een barometer wordt genoemd). Vaak wordt van u blijkbaar verwacht dat u weet wat deze hoeveelheid is en wat eenheden zoals mm Hg betekenen, zonder enige uitleg.

Hoewel temperatuur, neerslag en zonneschijn meestal de sterren van de voorspelling zijn, is de rol van druk ook belangrijk. Dalingen in de atmosferische druk onder de gebruikelijke waarde van ongeveer 760 mm Hg duiden vaak op winderig, regenachtig of anders onaangename omstandigheden, terwijl stijgende atmosferische druk typisch een voorbode is van een mooie lucht komen.

Druk is de hoeveelheid kracht die per oppervlakte-eenheid wordt uitgeoefend. Krachten zijn er in vele vormen, maar elke "soort" heeft eenheden van massa maal versnelling. Omdat de zwaartekracht van de aarde massa's naar het centrum van de aarde versnelt, is gewicht een kracht, waarvan de standaardeenheid de newton (N) is.

Lucht heeft massa, ook al voelt het misschien niet zo omdat de lichamen van aardse wezens zijn geëvolueerd om het gewicht van lucht als helemaal geen gewicht te voelen. Zuurstof, stikstof, kooldioxide en andere gassen ervaren zwaartekracht net als al het andere met massa, zelfs individuele atomen.

Als je aanneemt dat de lucht om je heen een uniforme dichtheid heeft, stel je dan voor wat er zou gebeuren als je een 1 m bij 1 m. zou kunnen tekenen vierkant op de grond en meet het gewicht van de lucht in een denkbeeldige rechthoek die zich verticaal naar buiten uitstrekt ruimte. Dit gewicht, gedeeld door de oppervlakte van het vierkant (1 m²) zou de atmosferische druk in N/m. geven² of pascal (vader).

Denk aan de "kolom" van lucht boven hoogte h, die een druk uitoefent op een gebied van A vierkante meter (m²) aan het aardoppervlak. Als je vanuit de basisgeometrie de waarde van A verdubbelt (de "basis" van deze zeer lange, dunne rechthoek), verdubbel je ook het volume van de rechthoek. Dit betekent twee keer zoveel gewicht en twee keer de druk; gewicht en druk dus beide direct variëren met een.

Dit betekent dat de absolute grootte van het gebied waarover de druk wordt gemeten niet relevant is; je hoeft alleen de waarde ervan te kennen en die van het gewicht van de atmosfeer erboven. Dus zelfs een klein systeem kan het werk doen als het goed is ingesteld. De opstelling is een open schaal van het dichte vloeibare metaalkwik verbonden met een verticale buis die open is in de diepte van het kwik maar aan de bovenkant vacuüm is afgesloten. Het gewicht van lucht duwt kwik omhoog in verhouding tot de luchtdruk, waardoor deze laatste kan worden gemeten.

• De pascal is de SI-eenheid van druk, maar de kilopascal (kPa) is een handiger eenheid voor drukken in het bereik van die van de atmosfeer van de aarde.

Het hierboven beschreven apparaat wordt een kwikbarometer genoemd. Normaal gesproken zorgt het gewicht van de lucht voor een druk van 760 mm Hg, een eenheid die ook wel torr. Dit betekent dat normale luchtdruk voldoende is om een ​​kwikkolom van ongeveer 30 inch hoog te houden: (760 mm) (in/25,4 mm) = 29,92 in.

Stel je voor wat er gebeurt als de luchtdruk daalt. Met minder gewicht op de kwikkolom, zal de bovenkant van de kolom naar een lagere waarde vallen; omgekeerd, als het gewicht boven de kolom toeneemt (d.w.z. de atmosferische druk stijgt), dan is de top van de kolom omhoog wordt gedrukt, omdat lucht hardnekkig kwik uit de schaal in de buis verdringt the opening.

Zie de bronnen om de druk in vrijwel elke denkbare eenheid te berekenen, gegeven de druk in een andere eenheid.

• Merk op dat luchtdruk, net als veel fysieke grootheden, een temperatuurafhankelijkheid heeft; naarmate moleculen sneller bewegen en meer botsen bij toenemende temperatuur, stijgt de druk.