Dacă ați vizionat vreodată un raport meteo standard la televizor sau ați verificat condițiile locale online, ați văzut ceva numit presiune atmosferică (adesea numit presiune barometrică deoarece dispozitivul folosit pentru efectuarea acestor măsurători se numește barometru). Adesea, se pare că este de așteptat să știți ce este această cantitate și ce înseamnă unități precum mm Hg, fără nicio explicație.
În timp ce temperatura, precipitațiile și soarele sunt de obicei stelele prognozei, rolul presiunii este, de asemenea, important. Scăderile presiunii atmosferice sub valoarea obișnuită de aproximativ 760 mm Hg anunță adesea vânt, ploaie sau altfel condiții neplăcute, în timp ce creșterea presiunii atmosferice este de obicei un vestitor al cerului limpede a veni.
Ce este presiunea în fizică?
Presiunea este cantitatea de forță exercitată pe unitate de suprafață. Forțele vin în mai multe forme, dar fiecare „fel” ia unități de masă ori accelerare. Deoarece gravitația Pământului accelerează masele către centrul Pământului, greutatea este o forță, a cărei unitate standard este newtonul (N).
Aerul are masă, deși s-ar putea să nu aibă chef, deoarece corpurile creaturilor de pe Pământ au evoluat pentru a simți greutatea aerului ca fiind deloc greutate. Oxigenul, azotul, dioxidul de carbon și alte gaze experimentează gravitația la fel ca orice altceva cu masa, chiar și atomii individuali.
Dacă presupuneți că aerul din jur este de densitate uniformă, imaginați-vă ce s-ar întâmpla dacă ați putea trage un 1 m pe 1 m pătrat pe pământ și măsurați greutatea aerului într-un dreptunghi imaginar care se extinde vertical în exterior spaţiu. Această greutate, împărțită la suprafața pătratului (1 m2) ar da presiunea atmosferică în N / m2 sau pascal (Pa).
Ce este presiunea atmosferică?
Gândiți-vă la „coloana” de aer de peste înălțimea h, exercitând o presiune asupra unei suprafețe care măsoară A metri pătrați (m2) la suprafața Pământului. Din geometria de bază, dacă dublați valoarea lui A („baza” acestui dreptunghi foarte înalt și slab), dublați și volumul dreptunghiului. Aceasta înseamnă de două ori mai multă greutate și de două ori mai mare decât presiunea; greutatea și presiunea, astfel ambele variază direct cu.
Aceasta înseamnă că dimensiunea absolută a zonei peste care se măsoară presiunea este irelevantă; trebuie doar să îi cunoașteți valoarea și greutatea atmosferei de deasupra ei. Astfel, chiar și un sistem mic poate face treaba dacă este configurat corect. Setarea este o farfurie deschisă a mercurului dens de metal lichid conectat la un tub vertical deschis în adâncimea mercurului, dar sigilat în vid în partea de sus. Greutatea aerului împinge mercurul în sus proporțional cu presiunea aerului, permițând măsurarea acestuia din urmă.
- Pascalul este unitatea de presiune SI, dar kilopascalul (kPa) este o unitate mai convenabilă pentru presiuni în domeniul atmosferei Pământului.
Ce înseamnă "mm Hg"?
Dispozitivul descris mai sus se numește barometru cu mercur. În mod normal, greutatea aerului creează o presiune de 760 mm Hg, o unitate numită și torr. Aceasta înseamnă că presiunea normală a aerului este suficientă pentru a menține o coloană de mercur înălțime de aproximativ 30 inci: (760 mm) (25,4 mm) = 29,92 in.
Imaginați-vă ce se întâmplă atunci când presiunea aerului scade. Cu o greutate mai mică pe coloana de mercur, partea de sus a coloanei va cădea la o valoare mai mică; invers, dacă greutatea de deasupra coloanei crește (de exemplu, crește presiunea atmosferică), atunci partea de sus coloanei vor fi forțate în sus, deoarece aerul deplasează cu încăpățânare mercurul din vas în tub deschidere.
Conversia mm de Hg în Pascal
Pentru a calcula presiunea practic în fiecare unitate imaginabilă, dată fiind presiunea din orice altă unitate, consultați Resurse.
- Rețineți că presiunea aerului, ca multe cantități fizice, are o dependență de temperatură; pe măsură ce moleculele se mișcă mai repede și se ciocnesc mai mult odată cu creșterea temperaturii, presiunea crește.