Hvis du noen gang har sett en standard værrapport på TV eller sjekket de lokale forholdene på nettet, har du sett noe som heter atmosfærisk trykk (ofte kalt barometrisk trykk fordi enheten som ble brukt til å ta disse målingene, kalles et barometer). Ofte forventes det at du visstnok vet hva denne mengden er, og hva enheter som mm Hg betyr uten noen forklaring.
Mens temperatur, nedbør og solskinn vanligvis er stjernene i prognosen, er pressens rolle også viktig. Dråper i atmosfæretrykk under den vanlige verdien på ca 760 mm Hg varsler ofte vind, regn eller ellers ubehagelige forhold, mens stigende atmosfæretrykk vanligvis er en forkynner av lys himmel å komme.
Hva er trykk i fysikk?
Trykk er mengden kraft som utøves per arealenhet. Krefter finnes i mange former, men hver "slag" tar enheter av masse ganger akselerasjon. Siden jordens tyngdekraft akselererer massene mot jordens sentrum, er vekten en kraft, hvis standardenhet er Newton (N).
Luft har masse, selv om det kanskje ikke føles som det fordi kroppene til jordvesener har utviklet seg til å føle vekten av luft som ingen vekt i det hele tatt. Oksygen, nitrogen, karbondioksid og andre gasser opplever tyngdekraften akkurat som alt annet med masse gjør, selv individuelle atomer.
Hvis du antar at luften rundt deg har jevn tetthet, kan du forestille deg hva som ville skje hvis du kunne tegne en 1 m x 1 m kvadrat på bakken og måle vekten av luften i et imaginært rektangel som strekker seg vertikalt inn i det ytre rom. Denne vekten, delt på kvadratets areal (1 m2) ville gitt atmosfæretrykket i N / m2 eller pascal (Pa).
Hva er atmosfærisk trykk?
Tenk på "kolonnen" med luft over høyden h, som utøver et trykk på et område som måler A kvadratmeter (m2) ved jordoverflaten. Fra grunnleggende geometri, hvis du dobler verdien av A ("basen" til dette veldig høye, tynne rektangelet), dobler du også volumet til rektangelet. Dette betyr dobbelt så mye vekt og dobbelt trykk; vekt og trykk dermed begge deler variere direkte med en.
Dette betyr at den absolutte størrelsen på området som måles over, er irrelevant; du trenger bare å kjenne verdien og atmosfærens vekt over den. Dermed kan selv et lite system gjøre jobben hvis den er riktig konfigurert. Oppsettet er en åpen tallerken med tett flytende metall kvikksølv koblet til et vertikalt rør åpent i kvikksølvdypet, men vakuumtett på toppen. Vekten av luft skyver kvikksølv oppover i forhold til lufttrykket, slik at sistnevnte kan måles.
- Pascal er SI-enheten for trykk, men kilopascal (kPa) er en mer praktisk enhet for trykk i området for jordens atmosfære.
Hva betyr "mm Hg"?
Enheten beskrevet ovenfor kalles et kvikksølvbarometer. Normalt skaper vekten av luften et trykk på 760 mm Hg, en enhet også kalt torr. Dette betyr at normalt lufttrykk er tilstrekkelig til å holde en kvikksølvkolonne ca. 30 tommer høy: (760 mm) (in / 25,4 mm) = 29,92 in.
Tenk deg hva som skjer når lufttrykket synker. Med mindre vekt på kvikksølvkolonnen vil toppen av kolonnen falle til en lavere verdi; omvendt, hvis vekten over kolonnen øker (dvs. atmosfæretrykket stiger), så er toppen av kolonnen vil bli tvunget oppover når luften fortrenger kvikksølv fra fatet inn i røret blenderåpning.
Konvertering av mm Hg til Pascal
For å beregne trykket i praktisk talt alle tenkelige enheter gitt trykket i en hvilken som helst annen enhet, se Ressurser.
- Merk at lufttrykk, som mange fysiske størrelser, har en temperaturavhengighet; når molekyler beveger seg raskere og kolliderer mer med økende temperatur, stiger trykket.