Измерване на атмосферното налягане

Ние знаем, че въздушната среда на Земята упражнява върху всички органи, има известен натиск. Това налягане се нарича атмосферното. Колко голяма е тя?

р = налягане rgh формула за изчисляване на атмосферното налягане не е подходящ, тъй като въздух не е постоянна плътност (която е различна в различните височини) и има определена височина (в атмосферата не рязка граница). Независимо от това, за да научите какво е атмосферното налягане. е възможно.

Как да се измери налягането на атмосферата за първи път разбрах, италианският учен Е. Торичели. предложен Неговият експеримент се провежда през 1643 г. ученик на Галилео В. Вивиани. В този експеримент се използва с единия край запечатана стъклена тръба, дълга около 1 м. Той е изпълнен с живак и щифт затваряне (не доведе до живак ранен момент), струговане, понижава в широка купа с живак. След епруветката се отвори, живакът от него завърши в горната си част, образувана безвъздушно пространство - "Torricellian празнота" (Фигура 118.). Установено е, че височината на колоната на живак в тръбата е около 760 mm (когато се брои от нивото живак в купата).

Фигура 118. Torricellian празнота.
Резултатите от този експеримент Торичели обясни по следния начин. "До сега, - пише той - имаше становище, че силата не позволява живак, противно на природните си свойства, падне, е вътре в горната част на тръбата, който е или във вакуум или в материята е изключително рядко, обаче .. Бих казал, че това е силата - външен -. и, че силата е взета от външната страна на повърхността на течността в купата, са неговото тегло от 50 въздушни мили Какво чудно, ако живакът се покачва достатъчно, за да се балансират тежестта на външния въздух "...

По този начин, атмосферно налягане, равно на налягането в тръба колона:

Ако тези налягания не са равни, живакът не е в равновесие: при rrtuti> RATM живак се излее на тръбата в чашата, и когато rrtuti <ратм ртуть поднималась бы по трубке вверх.

Следователно, налягането на атмосферата може да бъде измерена височина, съответстваща Hg (обикновено изразен в милиметри). Ако, например, да кажем, че в някои място атмосферно налягане е 760 мм живачен стълб това означава, че въздух в това място произвежда същото налягане, което произвежда вертикална височина колона от 760 мм живачен стълб. Голям височина живак съответства на атмосферно налягане и по-голям, по-малко - по-малко.

Ако прикрепен към тръбата с живак, използвани в експериментите на Торичели, вертикална скала, можете да получите просто устройство за измерване на атмосферното налягане - живачен барометър (от гръцката дума "Барос" - гравитацията).

Наблюдавайки височината на живак в тръбата, Torricelli неочаквано отбележи, че атмосферно налягане не е постоянна и зависимост "на топлина или студ" (както пише да се) височина живачен стълб е различен.

Понастоящем атмосферно налягане, равно на налягането на колона от живак високо 760 мм при температура от 0 ° С, се нарича нормално атмосферно налягане.

За изчисляване на налягането в Паскал, се използва формулата на хидростатично налягане:

Заместването стойности в формула р = 13595.1 кг / м 3 (плътност на живак при 0 ° С), G = 9,80665 m / s2 (гравитационното ускорение) и Н = 760 mm = 0,76 m (височина на колоната живак, съответстваща на нормалното атмосферно налягане), ние получаваме следната стойност:
р = 101 325 Ра.

Това е нормално атмосферно налягане.

Атмосферна близо налягане до нормалното, обикновено се наблюдава в области, които са на морското равнище. С увеличаване на височината (например в планините), налягането намалява.

Експерименти Торичели интересуват много учени - негови съвременници. Когато научих за Pascal, той ги повтаря с различни течности (масло, вино и вода). Фигура 119 показва вода барометър, създадена в 1646 атмосфера балансиране колона вода налягане Pascal гр., Той е много по-висока от колоната живак.

Фигура 119. барометър на вода.

Най-известни са също изпитва немския физик Ото фон Герике (1602-1686). Чрез сключването на съществуването на атмосферно налягане той е дошъл, независимо от Торичели (опит, че е научил твърде късно от девет години). Извличането веднъж въздуха на метална топка тънък Герике изведнъж видях как е плоска топката. Отражение на причината на аварията, се разбира, че сплескването на топката настъпила при налягане на околната среда.

Отваряне на атмосферното налягане, Герике изградена около фасадата на къщата му в град Магдебург вода барометър. където носеше по повърхността на течността на фигурата на човек, показващ разделяне депозиран на стъклото.

През 1654 Герике, които искат да се убедят всички, за съществуването на атмосферно налягане, направи известен експеримент с "Магдебург полукълба". В демонстрация на опита на настоящия император Фердинанд III и членове на Регенсбург Райхстага. В присъствието им от пространството между двете огънати метални полукълба заедно изпомпва въздух. В този случай, сили атмосферното налягане, така силно притиснати полусферата един до друг, че те не са били в състояние да се разделят на няколко двойки на коне (фиг. 120).

Фигура 120. Опитът с "магдебургски полукълба".

1. Защо атмосферно налягане не може да бъде изчислена по същия начин като изчисленото налягане на течността в дъното на съда?

3. Каква е рекорд: "Атмосферното налягане е 780 мм живачен стълб .."?

4. Как се нарича устройство за измерване на атмосферното налягане?

5. Колко налягане се нарича нормално атмосферно налягане? Какво значение има?

6. Как се атмосферното налягане с увеличаване на височина над Земята? Защо?

1. Потопете във вода стъкло, не го обръщайте под вода, а след това бавно извади от водата. Защо, докато ръбовете на стъклото са под вода, водата остава в стъклото (не излиза)?

2. Напълнете чаша с вода, затворете лист хартия и поддържане на лист страна, бързо да се превърне стъклото с главата надолу. Ако сега се вземе ръката от хартията, като водата от стъклото няма да превеждам. Хартията ще бъде като залепени към краищата на стъклото. Защо?

Изпратено от читателите на уебсайтовете

Физика библиотека. физиката уроци, програмата с физика, обобщения на уроци на физиката, учебници по физика, завършен домашна работа

Ако имате корекции или предложения на този урок, моля свържете се с нас.

Ако искате да видите и другите корекции и предложения за уроци, погледнете тук - Образователен форум.