Меню

Атмосферное давление окружающей среды в паскалях

Как измерить атмосферное давление в паскалях? Каково нормальное атмосферное давление в паскалях?

Атмосфера – газовое облако, окружающее Землю. Вес воздуха, высота столба которого превышает 900 км, оказывает мощное влияние на жителей нашей планеты. Мы не ощущаем этого, воспринимая жизнь на дне воздушного океана как само собой разумеющееся. Дискомфорт человек ощущает, поднимаясь высоко в горы. Недостаток кислорода провоцирует быструю утомляемость. При этом существенным образом изменяется атмосферное давление.

Физика рассматривает атмосферное давление, его изменения и влияние на поверхность Земли.

Когда начинают изучать атмосферное давление? 6 класс – время знакомства с особенностями атмосферы. Продолжается этот процесс в профильных классах старшей школы.

История изучения

Первые попытки установить атмосферное давление воздуха предприняли в 1643 г. по предложению итальянца Эванджелиста Торричелли. Стеклянная запаянная с одного конца трубка была заполнена ртутью. Закрыв с другой стороны, ее опустили в ртуть. В верхней части трубки вследствие частичного вытекания ртути образовалось пустое пространство, получившее следующее название: «торричеллиева пустота».

К этому времени в естествознании господствовала теория Аристотеля, считавшего, что «природа боится пустоты». Согласно его воззрениям, пустого, не заполненного веществом пространства быть не может. Поэтому наличие пустоты в стеклянной трубке долго пытались пояснить иными материями.

В том, что это пустое пространство, сомнений нет, оно ничем не может быть заполнено, ведь ртуть к началу эксперимента полностью наполняла цилиндр. И, вытекая, не позволила иным веществам заполнить освободившееся место. Но почему вся ртуть не вылилась в сосуд, ведь препятствий этому также нет? Вывод напрашивается сам: ртуть в трубке, как в сообщающихся сосудах, создает такое же давление на ртуть в сосуде, как и нечто извне. На том же уровне с поверхностью ртути соприкасается лишь атмосфера. Именно ее давление удерживает вещество от выливания под действием силы тяжести. Газ, как известно, создает одинаковое действие во всех направлениях. Его влиянию подвергается ртутная поверхность в сосуде.

Высота ртутного цилиндра примерно равна 76 см. Замечено, что этот показатель варьируется с течением времени, следовательно, давление атмосферы меняется. Его можно измерять в см ртутного столба (или в миллиметрах).

Какие единицы применять?

Международная система единиц является интернациональной, поэтому не предполагает использования миллиметров рт. ст. при определении давления. Единица атмосферного давления устанавливается аналогично тому, как это происходит в твердых телах и жидкостях. Измерение давления в паскалях принято в СИ.

За 1 Па принято такое давление, которое создается силой 1 Н, приходящейся на участок в 1 м 2 .

Определим, как связаны единицы измерения. Давление столба жидкости устанавливаем по следующей формуле: p = ρgh. Плотность ртути ρ = 13600 кг/м 3 . За точку отсчета возьмем столбик ртути длиной 760 миллиметров. Отсюда:

р = 13600 кг/м 3 ×9,83 Н/кг×0,76 м = 101292,8 Па

Чтобы записать атмосферное давление в паскалях, учитываем: 1 мм рт.ст. = 133,3 Па.

Пример решения задач

Определите силу, с которой атмосфера действует на поверхность крыши размерами 10х20 м. Давление атмосферы считать равным 740 мм рт.ст.

р = 740 мм рт.ст., a = 10 м, b = 20 м.

Анализ

Для определения силы действия необходимо установить атмосферное давление в паскалях. С учетом того, что 1 миллиметр рт.ст. равен 133,3 Па, имеем следующее: р = 98642 Па.

Решение

Воспользуемся формулой определения давления:

Поскольку площадь крыши не дана, предположим, что она имеет форму прямоугольника. Площадь этой фигуры определим по формуле:

Подставим значение площади в расчетную формулу:

Вычислим: F = 98642 Па×10 м×20 м = 19728400 Н = 1,97 МН.

Ответ: сила давления атмосферы на крышу дома равна 1,97 МН.

Способы измерения

Экспериментальное определение давления атмосферы можно выполнять, используя столб ртути. Если рядом с ним закрепить шкалу, то появляется возможность фиксировать изменения. Это самый простой ртутный барометр.

С удивлением отметил изменения действия атмосферы именно Эванджелиста Торричелли, связав этот процесс с теплом и холодом.

Известно, что ртуть достаточно вредна для человеческого здоровья. Вследствие этого открытые ртутные барометры использовать нельзя. Другие жидкости имеют плотность значительно меньше, поэтому трубка, заполненная жидкостью, должна быть достаточно длинной.

К примеру, водный столб, созданный Блезом Паскалем, должен быть порядка 10 м в высоту. Неудобство очевидно.

Безжидкостный барометр

Замечательным шагом вперед можно назвать идею отойти от жидкости при создании барометров. Возможность изготовить прибор для определения давления атмосферы реализована в барометрах-анероидах.

Основная деталь этого измерителя – плоская коробочка, из которой откачан воздух. Чтобы ее не сдавило атмосферой, поверхность делают гофрированной. Системой пружин коробочка соединена со стрелкой, указывающей значение давления на шкале. Последнюю можно проградуировать в любых единицах. Измерять атмосферное давление в паскалях можно при соответствующей измерительной шкале.

Читайте также:  Где находиться регулятор давления топлива на калине

Высота подъема и давление атмосферы

Изменение плотности атмосферы по мере подъема вверх приводит к уменьшению давления. Неоднородность газовой оболочки не позволяет ввести линейный закон изменения, поскольку с увеличением высоты степень понижения давления уменьшается. У поверхности Земли по мере подъема на каждые 12 метров действие атмосферы падает на 1 мм рт. ст. В тропосфере аналогичное изменение происходит на каждых 10,5 м.

Вблизи поверхности Земли, на высоте полета самолета, анероид, снабженный специальной шкалой, может определять высоту по атмосферному давлению. Этот прибор называется альтиметром.

Специальное устройство на поверхности Земли позволяет установить показания альтиметра на нуле, чтобы в дальнейшем использовать его для определения высоты подъема.

Пример решения задачи

У подножья горы барометр показал атмосферное давление в 756 миллиметров рт.ст. Какое значение будет на высоте 2500 метров над уровнем моря? Требуется записать атмосферное давление в паскалях.

р1 = 756 мм рт.ст., Н = 2500 м, р2 — ?

Решение

Чтобы определить показания барометра на высоте Н, учтем, что давление падает на 1 миллиметр рт.ст. каждые 12 метров. Следовательно:

р2 = р1 — Н×1 мм рт.ст./12 м = 756 мм рт.ст. — 2500 м×1 мм рт.ст./12 м = 546 мм рт.ст.

Чтобы записать полученное атмосферное давление в паскалях, выполним следующие действия:

р2 = 546×133,3 Па = 72619 Па

Атмосферное давление и погода

Движение воздушных атмосферных слоев вблизи поверхности Земли и неоднородный прогрев воздуха на различных участках приводят к изменению погодных условий на всех участках планеты.

Давление может варьироваться на 20-35 мм рт.ст. в длительном периоде и на 2-4 миллиметра рт.ст. в течение дня. Здоровый человек не воспринимает изменения этого показателя.

Атмосферное давление, значение которого ниже нормального и часто меняется, указывает на циклон, накрывший определенный. Часто это явление сопровождается облачностью и осадками.

Невысокое давление не всегда является признаком дождливой погоды. Ненастье больше зависит от постепенного снижения рассматриваемого показателя.

Изменение погоды к лучшему можно определить по следующим признакам:

  • после долгого периода ненастья наблюдается постепенный и неуклонный рост атмосферного давления;
  • в туманную слякотную погоду повышается давление;
  • в период южных ветров рассматриваемый показатель поднимается несколько дней подряд;
  • возрастание атмосферного давления при ветреной погоде – признак установления комфортной погоды.

Источник

Атмосферное давление при нормальных условиях. Как измерить атмосферное давление в паскалях? Каково нормальное атмосферное давление в паскалях

Для того, чтобы узнать, сколько в миллиметре ртутного столба атмосфер, необходимо воспользоваться простым онлайн калькулятором. Введите в левое поле интересующее вас количество миллиметров ртутного столба, которое вы хотите конвертировать. В поле справа вы увидите результат вычисления. Если необходимо перевести или атмосферы в другие единицы измерения, просто кликните по соответствующей ссылке.

Что такое «миллиметр ртутного столба»

Внесистемная единица миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.; mm Hg), иногда называемая «торр», равна 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па. Атмосферное давление измеряли барометром со столбиком ртути, отсюда и пошло название этой единицы измерения. На уровне моря атмосферное давление примерно равно 760 мм рт. ст. или 101 325 Па, отсюда значение – 101 325/760 Па. Данная единица традиционно используется в вакуумной технике, при измерении кровяного давления и в метеосводках. В некоторых приборах измерения производят по миллиметрам водяного столба (1 мм рт. ст. = 13,5951 мм вод. ст.), а в США и Канаде встречается также «дюйм ртутного столба» (inHg) = 3,386389 кПа при 0°C.

Что такое «атмосфера»

Внесистемная единица измерения давления, приблизительно соответствующая атмосферному давлению на уровне мирового океана. Равноправно существуют две единицы – техническая атмосфера (ат, at) и нормальная, стандартная или физическая атмосфера (атм, atm). Одна техническая атмосфера – это равномерное перпендикулярное давление силы в 1 кгс на ровную поверхность площадью 1 см². 1 ат = 98 066,5 Па. Стандартная атмосфера – это давление ртутного столба высотой 760 мм при плотности ртути 13 595,04 кг/м³ и нулевой температуре. 1 атм = 101 325 Па = 1,033233 ат. В РФ используется только техническая атмосфера.

В прошлом для абсолютного и избыточного давления употребляли термины «ата» и «ати». Избыточное давление – разница между абсолютным и атмосферным давлением, когда абсолютное больше атмосферного. Разница между атмосферным и абсолютным давлением, когда абсолютное давление ниже атмосферного, называется разрежением (вакуумом).

Атмосфера – газовое скопление, окружающее Землю. Вес воздуха, высота столба которого превосходит 900 км, оказывает массивное воздействие на обитателей нашей планетки. Мы не чувствуем этого, воспринимая жизнь на деньке воздушного океана как само собой разумеющееся. Дискомфорт человек чувствует, поднимаясь высоко в горы. Недочет кислорода провоцирует резвую утомляемость. При всем этом значимым образом меняется атмосферное давление.

Читайте также:  Регулятор давления топлива в рампе дизель bosch

Физика рассматривает атмосферное давление, его конфигурации и воздействие на поверхность Земли.

В курсе физики средней школы исследованию деяния атмосферы уделяется существенное внимание. Особенности определения, зависимость от высоты, воздействие на процессы, протекающие в быту либо в природе, объясняются на основании познаний о действии атмосферы.

Когда начинают учить атмосферное давление? 6 класс – время знакомства с особенностями атмосферы. Длится этот процесс в профильных классах старшей школы.

История исследования

1-ые пробы установить атмосферное давление воздуха предприняли в 1643 г. по предложению итальянца Эванджелиста Торричелли. Стеклянная запаянная с 1-го конца трубка была заполнена ртутью. Закрыв с другой стороны, ее опустили в ртуть. В высшей части трубки вследствие частичного вытекания ртути образовалось пустое место, получившее последующее заглавие: «торричеллиева пустота».

К этому времени в естествознании властвовала теория Аристотеля, считавшего, что «природа опасается пустоты». Согласно его мнениям, пустого, не заполненного веществом места быть не может. Потому наличие пустоты в стеклянной трубке длительно пробовали объяснить другими материями.

В том, что это пустое место, колебаний нет, оно ничем не может быть заполнено, ведь ртуть к началу опыта стопроцентно заполняла цилиндр. И, вытекая, не позволила другим субстанциям заполнить освободившееся место. Но почему вся ртуть не вылилась в сосуд, ведь препятствий этому также нет? Вывод навязывается сам: ртуть в трубке, как в сообщающихся сосудах, делает такое же давление на ртуть в сосуде, как и нечто снаружи. На том же уровне с поверхностью ртути соприкасается только атмосфера. Конкретно ее давление держит вещество от выливания под действием силы тяжести. Газ, как понятно, делает однообразное действие во всех направлениях. Его воздействию подвергается ртутная поверхность в сосуде.

Высота ртутного цилиндра приблизительно равна 76 см. Увидено, что этот показатель варьируется со временем, как следует, давление атмосферы изменяется. Его можно определять в см ртутного столба (либо в миллиметрах).

Какие единицы использовать?

Интернациональная система единиц является международной, потому не подразумевает использования мм рт. ст. при определении давления. Единица атмосферного давления устанавливается аналогично тому, как это происходит в жестких телах и жидкостях. Измерение давления в паскалях принято в СИ.

За 1 Па принято такое давление, которое создается силой 1 Н, приходящейся на участок в 1 м 2 .

Определим, как связаны единицы измерения. Давление столба воды устанавливаем по последующей формуле: p = ρgh. Плотность ртути ρ = 13600 кг/м 3 . За точку отсчета возьмем столбик ртути длиной 760 мм. Отсюда:

р = 13600 кг/м 3 ×9,83 Н/кг×0,76 м = 101292,8 Па

Чтоб записать атмосферное давление в паскалях, учитываем: 1 мм рт.ст. = 133,3 Па.

Пример решения задач

Обусловьте силу, с которой атмосфера действует на поверхность крыши размерами 10х20 м. Давление атмосферы считать равным 740 мм рт.ст.

р = 740 мм рт.ст., a = 10 м, b = 20 м.

Анализ

Для определения силы деяния нужно установить атмосферное давление в паскалях. С учетом того, что 1 мм рт.ст. равен 133,3 Па, имеем последующее: р = 98642 Па.

Решение

Воспользуемся формулой определения давления:

Так как площадь крыши не дана, представим, что она имеет форму прямоугольника. Площадь этой фигуры определим по формуле:

Подставим значение площади в расчетную формулу:

Вычислим: F = 98642 Па×10 м×20 м = 19728400 Н = 1,97 МН.

Ответ: сила давления атмосферы на крышу дома равна 1,97 МН.

Методы измерения

Экспериментальное определение давления атмосферы можно делать, используя столб ртути. Если рядом с ним закрепить шкалу, то возникает возможность фиксировать конфигурации. Это самый обычный ртутный барометр.

С удивлением отметил конфигурации деяния атмосферы конкретно Эванджелиста Торричелли, связав этот процесс с теплом и холодом.

Хорошим было названо давление атмосферы на уровне поверхности моря при 0 градусов по Цельсию. Это значение составляет 760 мм рт.ст. Обычное атмосферное давление в паскалях принято считать равным 10 5 Па.

Понятно, что ртуть довольно вредоносна для людского здоровья. Вследствие этого открытые ртутные барометры использовать нельзя. Другие воды имеют плотность существенно меньше, потому трубка, заполненная жидкостью, должна быть довольно длинноватой.

Например, аква столб, сделанный Блезом Паскалем, должен быть порядка 10 м в высоту. Неудобство разумеется.

Безжидкостный барометр

Восхитительным шагом вперед можно именовать идею отступить от воды при разработке барометров. Возможность сделать прибор для определения давления атмосферы реализована в барометрах-анероидах.

Основная деталь этого измерителя – плоская коробка, из которой откачан воздух. Чтоб ее не сдавило атмосферой, поверхность делают гофрированной. Системой пружин коробка соединена со стрелкой, указывающей значение давления на шкале. Последнюю можно проградуировать в всех единицах. Определять атмосферное давление в паскалях можно при соответственной измерительной шкале.

Читайте также:  Как нормализовать давление у взрослого человека

Высота подъема и давление атмосферы

Изменение плотности атмосферы по мере подъема ввысь приводит к уменьшению давления. Неоднородность газовой оболочки не позволяет ввести линейный закон конфигурации, так как с повышением высоты степень снижения давления миниатюризируется. У поверхности Земли по мере подъема на каждые 12 метров действие атмосферы падает на 1 мм рт. ст. В тропосфере аналогичное изменение происходит на каждых 10,5 м.

Поблизости поверхности Земли, на высоте полета самолета, анероид, снабженный специальной шкалой, может определять высоту по атмосферному давлению. Этот прибор именуется альтиметром.

Особое устройство на поверхности Земли позволяет установить показания альтиметра на нуле, чтоб в предстоящем использовать его для определения высоты подъема.

Пример решения задачки

У подножья горы барометр показал атмосферное давление в 756 мм рт.ст. Какое значение будет на высоте 2500 метров над уровнем моря? Требуется записать атмосферное давление в паскалях.

р 1 = 756 мм рт.ст., Н = 2500 м, р 2 — ?

Решение

Чтоб найти показания барометра на высоте Н, учтем, что давление падает на 1 мм рт.ст. каждые 12 метров. Как следует:

(р 1 – р 2)×12 м = Н×1 мм рт.ст., откуда:

р 2 = р 1 — Н×1 мм рт.ст./12 м = 756 мм рт.ст. — 2500 м×1 мм рт.ст./12 м = 546 мм рт.ст.

Чтоб записать приобретенное атмосферное давление в паскалях, выполним последующие деяния:

р 2 = 546×133,3 Па = 72619 Па

Атмосферное давление и погода

Движение воздушных атмосферных слоев поблизости поверхности Земли и неоднородный прогрев воздуха на разных участках приводят к изменению погодных критерий на всех участках планетки.

Давление может варьироваться на 20-35 мм рт.ст. в продолжительном периоде и на 2-4 мм рт.ст. в течение денька. Здоровый человек не принимает конфигурации этого показателя.

Атмосферное давление, значение которого ниже обычного и нередко изменяется, показывает на циклон, накрывший определенный. Нередко это явление сопровождается облачностью и осадками.

Низкое давление не всегда является признаком дождливой погоды. Ненастье больше находится в зависимости от постепенного понижения рассматриваемого показателя.

Резкое снижение давления до 74 см рт.ст. и ниже угрожает бурей, ливнями, которые продлятся даже тогда, когда показатель уже начинает подниматься.

Изменение погоды к наилучшему можно найти по последующим признакам:

  • после долгого периода ненастья наблюдается постепенный и неуклонный рост атмосферного давления;
  • в туманную слякотную погоду увеличивается давление;
  • в период южных ветров рассматриваемый показатель подымается некоторое количество дней попорядку;
  • возрастание атмосферного давления при ветреной погоде – признак установления комфортабельной погоды.

Наша Земля имеет атмосферу, оказывающую давление на все, что пребывает внутри нее.
В 1634 году итальянский ученый Торричелли первым определил величину, которой равно атмосферное давление .
Воздействие на человечка его изменений изучают ученые самых различных профессий.
Как угодило, атмосферное давление зависит от температуры, плотности воздуха, возвышенности, силы тяготения, широты местности.
Оно подвержено вечным колебаниям.

Уравнение статики выражает закон изменения давления с вышиной: — p = gz, где: p — давление , g — ускорение свободного падения, — плотность воздуха, z — толщина пласта.
Из главного уравнения статики следует, что при наращивании высоты (z > 0) изменение давления отрицательное, то есть давление уменьшается.
Сурово говоря, основное уравнение статики справедливо только для больно высокого (бесконечно высокого) пласта воздуха z.
Однако на практике оно употребляемо, когда изменение высоты довольно немного по взаимоотношению к примерной толщине атмосферы.

Что значит НОРМАЛЬНОЕ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ ДЛЯ ЗАДАННОЙ ВЫСОТЫ?
Нормальное атмосферное давление — давление всего столба атмосферы на уровне моря и географической широте 45 град.
За нормальное давление принимают 760 мм рт. столба (1013 мбар, 101.3 кН/кПа).
При расчетах в динамической метеорологии за нормальное давление традиционно принимается 1000 мбар.
Это значит, что на уровне моря у широты 45° при температуре 0°С атмосферное давление равно весу столбика ртути в 760 мм или 1013 мбар, что принято за нормальное атмосферное давление земного шарика.
ВСЁ!
Ну, если Вы второе желали спросить.
Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы.
Зависимость давления от высоты описывается.
Или вот — табличка.

На квадратный сантиметр тела нормальное давление действует подобно весу, равный 1, 033 кг, но мы его не замечаем.
Это потому, что газы воздуха растворены в тканевых жидкостях.
Они совершенно уравновешивают давление атмосферы.
Нарушение равновесия при переменах погоды воспринимается подобно ухудшению самочувствия.
Какое атмосферное давление считается нормальным ?
Наверное, то, которое не оказывает негативного воздействия на организм.
По словам медиков, оно равно 750 мм.
рт. ст.

Источник

Adblock
detector