Меню

Давление в паскалях в нормальном атмосферном давлении

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.

Читайте также:  Высокий пульс при пониженном давлении причины

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.

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

Какое атмосферное давление считается нормой?

Метеозависимость – частое явление. Каждый третий взрослый человек реагирует на изменения погодных условий. Мало кто знает, что на самом деле состояние людей ухудшается при колебаниях атмосферного давления.

Читайте также:  Система контроля давления в шинах грузов

Определение и суть

Воздух в атмосфере — это смесь газов, имеющих определенную плотность. Так как воздушная масса притягивается к земному шару, он давит на всю поверхность планеты. В том числе и на людей.

Атмосферное давление – это масса воздуха, которая давит на человека.

В числовом эквиваленте вес воздушной массы, которая ежедневно оказывает давление на нас, колеблется между 14 и 16 тоннами или 1,033/см³. Так почему же мы не замечаем такой тяжести? Все потому что жидкости в нашем организме уравновешивают давление. Если сила по какой-то причине меняется, баланс нарушается.

В чем измеряется

Атмосферное давление измеряется с помощью барометра и термогигрометра.

Так единицами измерения давления являются:

  • миллиметры ртутного столба (мм рт. ст.);
  • Паскали;
  • бары;
  • кг/см³;
  • атмосферы.

Что влияет на показатель

Атмосферное давление – непостоянный показатель, он меняется в зависимости от многих факторов:

  1. Расположение местности над уровнем моря.
  2. Времени суток.
  3. Погодных условий.
  4. Климатических условий.
  5. Рельефа.

При подъеме на один километр давление падает на 0,13 от предыдущего значения. Например, на километре от уровня моря атмосферное давление составляет уже 760, а 730 миллиметров. Эта закономерность точно соблюдается на небольших высотах. Потом она сбивается.

При спуске на определенную глубину давление меняется в такой же пропорции.

В ночное время суток давление увеличивается на 1-2 миллиметра ртутного столба от дневного показателя.

Из-за смены циклонов, в которых господствует пониженное давление, и антициклонов, которые несут повышенное атмосферное давление, показатель может колебаться от 641 до 816 мм рт. ст. на уровне моря.

Так как тело человека адаптируется к условиям проживания, люди имеют разные нормы давления. Так, норма жителя Канады будет существенно отличаться от нормы австралийца. И даже в пределах страны показатель может отклоняться.

Нормы атмосферного давления

Идеальный показатель давления – 760 миллиметров ртутного столба или 1013,25 миллибар. В таких условиях человек не чувствует никакого дискомфорта.

Но этот показатель специально измеряют над уровнем моря во Франции при температуре воздуха +15 градусов по Цельсию. Его очень редко можно встретить в других частях планеты.

Так как в разных странах разный рельеф, то все жители планеты приспособлены к своей норме давления. Например, жители Мехико плохо переносят показатель, считающийся нормой, так как у них давление не бывает выше 580 мм рт. ст.

Колебания в пределах нормы

Изменения до 5 мм считаются нормальными, и наш организм абсолютно спокойно с ними справляется. При этом у человека не возникает дискомфорта или неприятных ощущений.

Колебания от 5 до 10 миллиметров ртутного столбика могут принести дискомфорт людям со слабым здоровьем.

Более резкие изменения могут привести к летальному исходу.

Влияние колебаний ад на организм человека

Так как баланс достигается за счет жидкостей нашего тела – кровь, лимфа, тканевая жидкость – атмосферное давление напрямую влияет на артериальное. Изменения в одном приводит к дисбалансу в другом.

Низкий показатель барометра

Снижение давления, которое наблюдается при подъеме на высоту, может привести к таким последствиям:

  • затрудненное дыхание;
  • низкий пульс;
  • усталость, сонливость;
  • апатия;
  • пониженное артериальное давление;
  • головная боль;
  • приступы головокружения;
  • тошнота или рвота;
  • расстройства пищеварительной системы;
  • проблемы с сосредоточением.

При понижении давления воздуха в группе риска находятся люди с патологиями органов дыхания и обычно пониженным артериальным давлением. Обычно их состояние в таких условиях становится хуже. Если человек не ощущает изменений, для него подобные колебания можно считать нормой.

Читайте также:  Авария по высокому давлению кондиционер причины

Высокий показатель барометра

Колебания вверх ртутного столба наблюдаются при спуске в шахты, пещеры или другие низменности.

Дискомфорт будет отличаться от пониженного АД:

  • гул в ушах, закладывает уши;
  • пульсация в висках и на шее;
  • повышение артериального давления;
  • увеличение пульса;
  • прилив крови к коже человека, покраснения;
  • мушки перед глазами;
  • головная боль:
  • головокружения;
  • тошнота или рвота.

При повышенном атмосферном давлении часто происходят инфаркты и инсульты. Людям, склонным к метеозависимости, стоит следить за погодными условиями и в дни повышенного АД не перегружать свой организм стрессом или физическими нагрузками.

Группы риска

Если ртуть за 2-3 часа сдвигается даже на одно деление, метеозависимые люди это почувствуют. Усталость, сонливость, тошнота и другие неприятные или даже болезненные симптомы сразу себя проявят. Кого отнести к зависимым от изменений атмосферного давления людям?

Различные травмы, болезни или врожденные патологии – причина подобных неприятных симптомов. Так что страдают от метеозависимости в первую очередь люди:

  • с повышенным или пониженным артериальным давлением;
  • с патологиями органов дыхания – астма, бронхит, плеврит, травмы грудной клетки, гайморит, синусит;
  • с нарушениями опорно-двигательного аппарата – артроз, остеохондроз, старые травмы;
  • с ушными болезнями;
  • после черепно-мозговых травм или с повышенным внутричерепным давлением.

Что делать для облегчения симптомов

Людям среднего и старшего возраста очень важно бережно относится к своему здоровью. Циклоны и антициклоны могут вызвать серьезные последствия.

Чтобы предотвратить инсульт и инфаркт, а также облегчить неприятные симптомы, стоит прислушаться к некоторым советам:

  1. Консультация с лечащим врачом. Он, опираясь на особенности пациента, сможет подобрать нужный препарат или, например, лечение в кислородной барокамере.
  2. Регулярная проверка погодных условий. Нужно освобождать такие дни от нагрузок на работе и дома.
  3. Правильный режим сна. Продолжительность сна должна составлять не менее 7 часов. При изменениях погоды лучше ложиться спать раньше.
  4. Правильное питание. Меню должно быть сбалансированным и полноценным. Исключить жирное, но употреблять продукты содержащие омега 3-6-9 кислоты.
  5. Прогулки на свежем воздухе (желательно в вечернее время).
  6. Умеренные физические нагрузки.
  7. Снижение уровня стресса.

Заключение

Так как рельеф и климат на планете существенно отличаются, абсолютной нормы атмосферного давления не существует. Многие люди среднего и старшего возраста подвержены метеозависимости, поэтому им стоит аккуратно и бережно относится к своему здоровью во время циклонов и антициклонов. Есть несколько способов справиться с неприятными симптомами во время изменения атмосферного давления.

Давно вы имели по-настоящему КРУПНЫЙ УЛОВ?

Когда последний раз ловили десятки ЗДОРОВЕННЫХ щук/карпов/лещей?

Нам всегда хочется получать результат от рыбалки – поймать не три окунька, а десяток килограммовых щук – вот это будет улов! Каждый из нас мечтает о таком, но далеко не каждый умеет.

Хорошего улова можно достичь (и мы это с вами знаем) благодаря хорошей прикормке.

Ее можно приготовить в домашних условиях, можно купить в рыбацких магазинах. Но в магазинах дорого, а чтобы приготовить прикормку дома, нужно потратить уйму времени, да и, по праве говоря, далеко не всегда домашняя прикормка хорошо работает.

Вам знакомо то разочарование, когда вы купили прикормку или приготовили ее дома, а поймали три-четыре окунька?

Так может быть пора воспользоваться действительно рабочим продуктом, эффективность которого доказана как научно, так и практикой на реках и прудах России?

Конечно, лучше один раз попробовать, чем тысячу раз услышать. Тем более сейчас – самый сезон! Скидка в 50% при заказе это отличный бонус!

Источник

Adblock
detector