Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Атмосферний тиск



Експеримент XVII століття. Дві металеві півсфери, між якими відкачали повітря, не змогли розділити дві вісімки коней, які одночасно тягнули їх в різні боки.

Атмосферний тиск - тиск атмосфери на все знаходяться в ній предмети і Земну поверхню. Атмосферний тиск створюється гравітаційним притяганням повітря до Землі.

Наявність атмосферного тиску призвело людей у ​​замішання в 1638 році, коли не вдалася затія герцога Тосканського прикрасити сади Флоренції фонтанами - вода не піднімалася вище 10,3 метра. Пошуки причин цього і досліди з важчим речовиною - ртуттю, вжиті Еванджеліста Торрічеллі привели до того, що в 1643 він довів, що повітря має вагу [1]. Спільно з В. Вівіані, Торрічеллі провів перший досвід з вимірювання атмосферного тиску, винайшовши трубку Торрічеллі (перший ртутний барометр), - скляну трубку, в якій немає повітря. У такій трубці ртуть піднімається на висоту близько 760 мм [2].

На земній поверхні атмосферний тиск змінюється від місця до місця і в часі. Особливо важливі визначають погоду неперіодичні зміни атмосферного тиску, пов'язані з виникненням, розвитком і руйнуванням повільно рухомих областей високого тиску ( антициклонів) і відносно швидко переміщаються величезних вихрів ( циклонів), в яких панує знижений тиск. Відзначено коливання атмосферного тиску на рівні моря в межах 641 - 816 мм рт.ст. [3] (всередині смерчу тиск падає і може досягати значення 560 мм ртутного стовпа) [4].

Нормальним атмосферним тиском називають тиск в 760 мм рт.ст. на рівні моря при температурі 15 C. (Міжнародна стандартна атмосфера - МСА) ( 101325 Па ).

Атмосферний тиск зменшується у міру збільшення висоти, оскільки воно створюється лише вищерозміщених шаром атмосфери. Залежність тиску від висоти описується т. зв. барометричної формулою. Висота, на яку треба піднятися або опуститися, щоб тиск змінилося на 1 гПа (гектопаскаля), називається баричної (барометричної) ступенем. У земної поверхні при тиску 1000 гПа і температурі 0 С вона дорівнює 8 м / гПа. Із зростанням температури і збільшенням висоти над рівнем моря вона зростає, тобто вона прямо пропорційна температурі і обернено пропорційна тиску. Величина, зворотна баричної щаблі, - вертикальний баричний градієнт, тобто зміна тиску при піднятті або опусканні на 100 метрів. При температурі 0 C і тиску 1000 гПа він дорівнює 12,5 гПа.

На картах тиск показується за допомогою ізобар - ліній, що з'єднують точки з однаковим приземним атмосферним тиском, обов'язково наведеним до рівня моря. Атмосферний тиск вимірюється барометром.

У хімії стандартним атмосферним тиском з 1982 року за рекомендацією IUPAC вважається тиск рівно 100 кПа [5]. атмосферний тиск є однією з найбільш істотних характеристик стану атмосфери. У покоїться атмосфері тиск в будь-якій точці дорівнює вазі вищерозміщеного стовпа повітря з одиничним перерізом.

"Нормальним" атмосферним тиском називається тиск, рівний вазі ртутного стовпа висотою 760 мм, що знаходиться при температурі 0,0 C, на широті 45 і на рівні моря. В системі СГС 760 мм рт. ст. еквівалентно 1013,25 мб. Основною одиницею тиску в системі СІ, служить паскаль [Па]; 1 Па = 1 Н / м 2. В системі СІ тиск 1013,25 мб еквівалентно 101325 Па або 101.3 кПа або 0,1 МПа

Атмосферний тиск - дуже мінливий метеоелементів. З його визначення випливає, що воно залежить від висоти відповідного стовпа повітря, його щільності, від прискорення сили тяжіння, яка змінюється від широти місця і висоти над рівнем моря.

1 гПа = 0,75 мм рт. ст. Або 1 мм рт. ст. = 1,333 гПа.

Рівняння статики виражає закон зміни тиску з висотою:-Δp = gρΔz, де: p - тиск, g - прискорення вільного падіння, ρ - щільність повітря, Δz - товщина шару. З основного рівняння статики випливає, що при збільшенні висоти (Δz> 0) зміну тиску негативне, тобто тиск зменшується. Основне рівняння статики застосовується лише для дуже тонкого (нескінченно тонкого) шару повітря Δz.

Баричної щаблем називається та висота, на яку потрібно піднятися з вихідного рівня, щоб тиск знизився на 1 гПа. Баричної щаблем зручно користуватися при вирішенні завдань, не вимагають високої точності, наприклад для оцінки тиску за відомою різниці висот.

З основного закону статики барична ступінь (h) дорівнює: h =- Δz / Δp = 1/gρ [м / гПа]. При температурі повітря 0 C і тиску 1000 гПа, барична щабель дорівнює 8 м / гПа. Отже, щоб даленіє зменшилася на 1 гПа потрібно піднятися на 8 метрів. При підвищенні температури повітря барична щабель збільшується на 0,4% на кожен градус нагрівання.

Приведення тиску до рівня моря проводиться на всіх метеостанціях, що посилають синоптичні телеграми. Щоб тиск був порівнянний на станціях, розташованих на різних висотах, на синоптичні карти наноситься тиск, приведений до єдиної еталонної позначці - рівню моря. При приведенні тиску до рівня моря використовують скорочену формулу Лапласа: z 2-z 1 = 18 400 (1 + λt) lg (p 1 / p 2). Тобто, знаючи тиск і температуру на рівні z 2 можна знайти тиск (p 1) на рівні моря (z 1 = 0).

Обчислення тиску на висоті h по тиску на рівні моря P o і температурі повітря T:

P = P o e -Mgh/RT

де P o - тиск Па на рівні моря [Па]; M - молярна маса сухого повітря 0,029 [кг / моль]; g - прискорення вільного падіння 9,81 [м / с ]; R-універсальна газова стала 8,31 [Дж / моль К]; T - абсолютна температура повітря [К], T = t + 273, де t - температура в C; h - висота [м].

На невеликих висотах кожні 12 м підйому зменшують атмосферний тиск на 1 мм рт.ст. На великих висотах ця закономірність порушується [1].


Примітки

  1. 1 2 АТМОСФЕРНИЙ ТИСК - class-fizika.narod.ru/7_davlatm.htm
  2. Еванджеліста Торрічеллі / Evangelista Torricelli - www.peoples.ru/science/physics/torricelli/
  3. РИА Новости. Інфографіка. - rian.ru/go_info/20110310/344548129.html
  4. Смерч - www.pogoda.by/glossary/?nd=16&id=165.
  5. IUPAC Gold Book - standard pressure - goldbook.iupac.org/S05921.html

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Атмосферний випромінювання
Атмосферний електрику
Атмосферний фронт
Тиск
Капілярний тиск
Осмотичний тиск
Онкотичного тиск
Звуковий тиск
Дифузійне тиск
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru