Якщо ви коли-небудь дивилися стандартний звіт про погоду по телебаченню або перевіряли місцеві умови в Інтернеті, ви бачили щось, що називається атмосферний тиск (часто називають барометричний тиск оскільки пристрій, що використовується для проведення цих вимірювань, називається барометром). Часто, очевидно, від вас очікують, що ви знаєте, яка це величина, і що означають одиниці виміру, такі як мм рт.
Хоча температура, опади та сонячне світло, як правило, є зірками прогнозу, роль тиску також важлива. Падіння атмосферного тиску нижче звичайного значення близько 760 мм рт. Ст. Часто віщує вітряне, дощове або в іншому випадку неприємні умови, тоді як підвищення атмосферного тиску, як правило, є передвісником прекрасного неба приходити.
Що таке тиск у фізиці?
Тиск - це кількість сили, що діє на одиницю площі. Сили бувають різних форм, але кожен "вид" приймає одиниці маси, примножені в прискоренні. Оскільки гравітація Землі прискорює маси до центру Землі, вага є силою, стандартною одиницею якої є ньютон (N).
Повітря має масу, хоча воно може і не відчувати цього, оскільки тіла земних істот еволюціонували, щоб відчувати вагу повітря, як ніякої ваги. Кисень, азот, вуглекислий газ та інші гази відчувають гравітацію, як і будь-що інше з масою, навіть окремі атоми.
Якщо ви вважаєте, що повітря навколо вас рівномірної щільності, уявіть, що сталося б, якби ви могли намалювати 1-м на 1-м квадрат на землі і виміряйте вагу повітря в уявному прямокутнику, що простягається вертикально до зовнішнього простору. Ця вага, поділена на площу квадрата (1 м2) дав би атмосферний тиск у Н / м2 або паскаль (Па).
Що таке атмосферний тиск?
Подумайте про "стовп" повітря вище висоти h, чинячи тиск на площу, що вимірює квадратний метр (м2) на поверхні Землі. З базової геометрії, якщо ви подвоїте значення A ("основа" цього дуже високого, худого прямокутника), ви також подвоїте обсяг прямокутника. Це означає вдвічі більше ваги і вдвічі більший тиск; вага і тиск, таким чином, обидва змінюються безпосередньо з.
Це означає, що абсолютний розмір області, на якій вимірюється тиск, не має значення; Вам потрібно лише знати його значення та значення атмосфери над ним. Таким чином, навіть крихітна система може виконати цю роботу, якщо її правильно встановити. Установка являє собою відкриту посудину з щільної рідкої металевої ртуті, з'єднану з вертикальною трубкою, відкритою в глибині ртуті, але герметично закритою у вакуумі. Вага повітря штовхає ртуть вгору пропорційно тиску повітря, дозволяючи виміряти останню.
- Паскаль є одиницею тиску в СІ, але кілопаскаль (кПа) є більш зручною одиницею тиску в діапазоні атмосфери Землі.
Що означає "мм рт. Ст."?
Описаний вище прилад називається ртутним барометром. Зазвичай вага повітря створює тиск 760 мм рт. Ст торр. Це означає, що нормального тиску повітря достатньо, щоб утримувати ртутний стовп висотою близько 30 дюймів: (760 мм) (дюйм / 25,4 мм) = 29,92 дюйма.
Уявіть, що відбувається, коли тиск повітря падає. При меншій вазі на колонці ртуті верх стовпа опуститься до нижчого значення; навпаки, якщо вага над колоною збільшується (тобто атмосферний тиск підвищується), то вершина колони буде змушений вгору, оскільки повітря вперто витісняє ртуть із посуду в трубку діафрагма.
Перетворення мм рт. Ст. В паскаль
Щоб розрахувати тиск практично в кожній мислимій одиниці, враховуючи тиск в будь-якій іншій одиниці, див. Ресурси.
- Зверніть увагу, що тиск повітря, як і багато фізичних величин, має температурну залежність; оскільки молекули швидше рухаються і більше стикаються із збільшенням температури, тиск підвищується.