Како израчунати атмосферски притисак

Ваздух је гас, али у сврху израчунавања атмосферског притиска могли бисте га сматрати течношћу и израчунати притисак на нивоу мора користећи израз за притисак течности. Овај израз је:

где је ρ густина ваздуха, г убрзање гравитације, а х висина атмосфере. Међутим, овај приступ не функционише, јер ни ρ ни х нису константни. Традиционални приступ је мерење висине стуба живе. Ако тражите атмосферски притисак на одређеној надморској висини, могли бисте да користите барометријску формулу. Ово је прилично сложен однос који зависи од неколико променљивих, па је лакше само потражити вредност која вам је потребна у табели.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Научници израчунавају атмосферски притисак на нивоу мора мерењем висине стуба живе и израчунавањем притиска који атмосфера мора да врши да би се стуб подигао на ту висину.

Мермерни барометар

Потопите стаклену цев са затвореним крајем у лежиште са живом и пустите да сав ваздух излази, а затим окрените цев усправно са отвором потопљеним у живу. У цеви ћете имати стуб живе, а између врха и краја цеви вакуум. Притисак који атмосфера врши на живу у лежишту подупире колону, па је висина колоне начин мерења атмосферског притиска. Ако је цев градуирана у милиметрима, висина стуба биће приближно 760 мм, у зависности од атмосферских услова. Ово је дефиниција 1 атмосфере притиска.

Жива је флуид, тако да помоћу једначине притиска можете израчунати притисак потребан за ношење стуба. У овој једначини, ρ је густина живе и х висина стуба. У СИ (метричким) јединицама једна атмосфера једнака је 101.325 Па (паскала), а у британским јединицама 14.696 пси (фунти по квадратном инчу). Торр је друга јединица атмосферског притиска који је првобитно дефинисан као једнак 1 мм Хг. Његова тренутна дефиниција је 1 торр = 133,32 Па. Једна атмосфера = 760 торр.

Барометријска формула

Иако не можете да изведете атмосферски притисак на нивоу мора из укупне висине атмосфере, можете да израчунате промене ваздушног притиска са једне на другу висину. Ова чињеница, заједно са другим разматрањима, укључујући закон о идеалном гасу, доводи до експоненцијалне везе између притиска на нивоу мора (П0) и притиска на висини х (П.х). Овај однос, познат као барометријска формула, је:

П_х = П_о е ^ {\ фрац {-мгх} {кТ}}

  • м = маса једног молекула ваздуха
  • г = убрзање услед гравитације
  • к = Болтзманнова константа (идеална гасна константа подељена са Авогадровим бројем)
  • Т = температура

Иако ова једначина предвиђа притиске на различитим висинама, њена предвиђања се разликују од посматрања. На пример, предвиђа притисак од 25 торр на висини од 30 км (19 миља), али примећени притисак на тој висини износи само 9,5 торр. Разлика је првенствено због чињенице да су температуре хладније на вишим надморским висинама.

  • Објави
instagram viewer