Как найти атмосферное давление в горах

Приведение к уровню моря — Многие метеостанции рассылают так называемые «синоптические телеграммы», в которых указывается давление, приведённое к уровню моря (см. КН-01, METAR ). Это делается для того, чтобы давление было сравнимо на станциях, расположенных на разных высотах, а также для нужд авиации. То есть, зная давление и температуру на уровне, можно найти давление на уровне моря, Вычисление давления на высоте по давлению на уровне моря и температуре воздуха : где — давление Па на уровне моря ; — молярная масса сухого воздуха, M = 0,029 кг/моль; — ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²; — универсальная газовая постоянная, R = 8,31 Дж/моль·К; — абсолютная температура воздуха, К,, где — температура Цельсия, выражаемая в градусах Цельсия (обозначение: °C); — высота, м. На небольших высотах каждые 12 м подъёма уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт. ст. На больших высотах эта закономерность нарушается, Более простые расчёты (без учёта температуры) дают: где — высота в километрах. Измерения и расчёт показывают в полном согласии, что при подъёме над уровнем моря на каждый километр давление будет падать на 0,1 долю; то же самое относится и к спуску в глубокие шахты под уровень моря — при опускании на один километр давление будет возрастать на 0,1 своего значения.

Какое атмосферное давление на высоте 1000 метров?

Главная Вопросы и ответы Определите атмосферное давление на высоте 200 м, 400 м, 1000 м, если на уровне моря оно равно 760 мм рт. ст.

Определите атмосферное давление на высоте 200 м, 400 м, 1000 м, если на уровне моря оно равно 760 мм рт. ст.5 лет назад +5 Согласно формуле изменения давления, оно падает примерно на 1 мм каждые 12 метров. Тогда, если произойдет подъем на 200 метров, то оно изменится на: 200/12= 17 мм; На 400 метров: 400/12=34 мм; На 1000 метров: 1000/12= 84 мм; Стандартное давление — 760, тогда давление высоте 200 метров будет: 760-17=743 мм; На 400 метров: 760-34=726 мм; На 1000 метров: 760-84=676 мм; Ответ: будет 743 мм, 726 мм и 676 мм соответственно расстоянию от высоты уровня моря.

Какое давление на высоте?

Параметры стандартной атмосферы Земли —

Высота, H, м	Температура, Т, К	Скорость звука, a, м/с	Давление, P, Па	Плотность, кг/м³	Средняя длина свободного пробега частиц, м	Кинематическая вязкость, м²/c
-2000	301,2	347,9	127783	1,4782	5,4968⋅10 −8	1,2525⋅10 −5
-1500	297,9	346,0	120696	1,4114	5,7567⋅10 −8	1,3009⋅10 −5
-1000	294,7	344,1	113931	1,3470	6,0320⋅10 −8	1,3516⋅10 −5
-500	291,4	342,2	107478	1,2849	6,3236⋅10 −8	1,4048⋅10 −5
	288,2	340,3	101330	1,2250	6,6328⋅10 −8	1,46⋅10 −5
500	284,9	338,4	95464	1,1673	6,9608⋅10 −8	1,52⋅10 −5
1000	281,7	336,4	89877	1,1117	7,3090⋅10 −8	1,58⋅10 −5
1500	278,4	334,5	84559	1,0581	7,6790⋅10 −8	1,65⋅10 −5
2000	275,2	332,5	79499	1,0065	8,0723⋅10 −8	1,71⋅10 −5
2500	271,9	330,6	74690	0,9569	8,4907⋅10 −8	1,79⋅10 −5
3000	268,7	328,6	70123	0,9093	8,9361⋅10 −8	1,86⋅10 −5
4000	262,2	324,6	61661	0,8194	9,9166⋅10 −8	2,03⋅10 −5
5000	255,7	320,6	54052	0,7365	1,1033⋅10 −7	2,21⋅10 −5
6000	249,2	316,5	47217	0,6601	1,2309⋅10 −7	2,42⋅10 −5
7000	242,7	312,3	41106	0,59	1,3771⋅10 −7	2,65⋅10 −5
8000	236,2	308,1	35653	0,5258	1,5453⋅10 −7	2,9⋅10 −5
9000	229,7	303,9	30801	0,4671	1,7396⋅10 −7	3,2⋅10 −5
10 000	223,3	299,6	26500	0,4135	1,9649⋅10 −7	3,53⋅10 −5
11 000	216,8	295,2	22700	0,3648	2,2273⋅10 −7	3,9⋅10 −5
12 000	216,7	295,1	19399	0,3119	2,6047⋅10 −7	4,56⋅10 −5
14 000	216,7	295,1	14170	0,2279	3,5659⋅10 −7	6,24⋅10 −5
16 000	216,7	295,1	10353	0,1665	4,8808⋅10 −7	8,54⋅10 −5
18 000	216,7	295,1	7565	0,1216	6,6793⋅10 −7	1,17⋅10 −4
20 000	216,7	295,1	5529	0,0889	9,1387⋅10 −7	1,6⋅10 −4
24 000	220,6	297,7	2971	0,0469	1,7311⋅10 −6	3,07⋅10 −4
28 000	224,5	300,4	1616	0,0251	3,2402⋅10 −6	5,84⋅10 −4
32 000	228,5	303	889	0,0136	5,9942⋅10 −6	1,1⋅10 −3
36 000	239,3	310,1	499	7,26⋅10 −3	1,1195⋅10 −5	2,13⋅10 −3
40 000	250,4	317,2	287	4,00⋅10 −3	2,0335⋅10 −5	4,01⋅10 −3
50 000	270,7	329,8	80	1,03⋅10 −3	7,9125⋅10 −5	0,0166
60 000	247	315,1	22	3,00⋅10 −4	2,6238⋅10 −4	0,0511
80 000	198,6	282,5	1	1,85⋅10 −5	4,4020⋅10 −3	0,716
100 000	196,6		3,19⋅10 −2	5,55⋅10 −7	1,4393⋅10 −1
150 000	627,6		4,49⋅10 −4	2,00⋅10 −9	3,2584⋅10 1
200 000	854,4		8,53⋅10 −5	2,52⋅10 −10	2,3361⋅10 2
300 000	970,4		8,72⋅10 −6	1,92⋅10 −11	2,5966⋅10 3
500 000	997,9		3,02⋅10 −7	5,21⋅10 −13	7,7181⋅10 4
700 000	1000		3,19⋅10 −8	3,07⋅10 −14	7,3088⋅10 5
1 000 000	1000		7,51⋅10 −9	3,56⋅10 −15	3,1055⋅10 6

Какое давление на высоте 2 км?

Ст. Находим значение атмосферного давления на высоте 2 км. Ответ: на высоте 2 км атмосферное давление составит 549,5 мм рт. ст.

Какое давление на высоте 3000 метров?

1) 3000 : 10 = 300 (мм. рт. ст.) — давление на высоте 3000 метров.

Какое давление на высоте 2500 метров?

Ст.2) Значит, при подъеме на 2500 м давление понизится на: 2500 м / 100 м * 10 мм рт. ст. = 250 мм рт.

Чем выше тем меньше давление?

Зависимость давления от высоты местности и температуры воздуха. С высотой атмосферное давление падает. Это связано с двумя причинами. Во-первых, чем выше мы находимся, тем меньше высота столба воздуха над нами, и, следовательно, меньший вес на нас давит. Атмосферное давление зависит от высоты местности. Чем выше уровня моря, тем давление воздуха меньше. Он снижается, так как с поднятием уменьшается высота столба воздуха, который давит на земную поверхность. Кроме того, с высотой давление падает еще и потому, что уменьшается плотность самого воздуха.

1. На высоте 5 км атмосферное давление снижается наполовину по сравнению с нормальным давлением на уровне моря.
2. В тропосфере с подъемом на каждые 100 м давление уменьшается примерно на 10 мм рт. ст.
3. Зная, как изменяется давление, можно вычислить и абсолютное и относительное высоту места.
4. Существует и особый барометр — высотомер, В котором наряду со шкалой атмосферного давления, есть и шкала высот.

Итак, для каждой местности будет характерен свой нормальное давление: на уровне моря — 760 мм рт. века, в горах в зависимости от высоты — ниже. Например, для Киева, лежащей на высотах 140-200 м над уровнем моря, нормальным будет среднее давление 746 мм рт. Атмосферное давление зависит и от температуры воздуха. При нагревании объем воздуха увеличивается, оно становится менее плотным и легким. За этого уменьшается и атмосферное давление. При охлаждении происходят обратные явления. Следовательно, с изменением температуры воздуха непрерывно меняется и давление.

В течение суток он дважды повышается (утром и вечером) и дважды снижается (После полудня и после полуночи). Зимой, когда воздух холодный и тяжелое, давление выше, чем летом, когда оно более теплое и легкое. Итак, за изменением давления можно предсказать изменения погоды. Снижение давления указывает на осадки, повышение — на сухую погоду.

Изменение атмосферного давления влияет и на самочувствие людей. Читать подробнее: Зависимость давления от высоты местности и температуры воздуха.

Что происходит с человеком на высоте 10000 метров?

Высотная болезнь
МКБ-10	T 70.2
МКБ-10-КМ	T70.2
МКБ-9	993.2
DiseasesDB	8375
MedlinePlus	000133
MeSH	D000532
Медиафайлы на Викискладе

Высо́тная боле́знь (высо́тная гипокси́я) — болезненное состояние, связанное с кислородным голоданием вследствие понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, которое возникает высоко в горах, а также при полётах на летательных аппаратах, не оснащённых герметичной кабиной, в которой поддерживается давление воздуха близкое или немного ниже нормального атмосферного давления (например, парапланах, дельтапланах, воздушных шарах с негерметичной гондолой, самолётах), начиная примерно с 2000 метров и выше над уровнем океанов,

Разновидностью высотной болезни является го́рная боле́знь ( альпинистское жаргонное — горня́шка), в возникновении которой наряду с недостатком кислорода играют также роль такие усугубляющие факторы, как физическое утомление, охлаждение, обезвоживание организма, ультрафиолетовая радиация, тяжёлые погодные условия (например, частые ливни), резкие перепады температур в течение дня (от +30 °C днём до −20 °C ночью ).

Но основным патологическим фактором горной болезни является гипоксия, Человек способен адаптироваться к высотной гипоксии, спортсмены специально тренируют свою способность к адаптации для того, чтобы повысить спортивные достижения. Предельно возможными для длительной адаптации (часы — десятки часов) к гипоксии считаются высоты на уровне около 10 000 метров.

Какая температура на высоте 500 км?

Переходный слой между стратосферой и мезосферой называют стратопаузой. Между высотами 80 и 800 км располагается термосфера. На высоте около 100 км (рис.21) температура переходит через 0 o С, в слое 150-200 км она доходит до 500 o С, а на высотах 500 -600 км превышает 1500 o С.

Чем выше над уровнем моря тем?

Б) Чем выше над уровнем моря, тем плотность воздуха и тем давление воздуха.

Какая температура воздуха на высоте 4 км?

Температура на высоте 4 км составит 0 градусов по Цельсию.

Какое атмосферное давление на высоте 1500 метров?

740 — 143 = 597 мм. рт. ст. составит давление на высоте 1500 метров.

Какое давление воды на высоте 1 метр?

Высота водяного столба = Глубина погружения в воду	Давление
метров=м=m	футов=ft	psi
Высота водяного столба = Глубина погружения в воду	Давление
метров=м=m	футов=ft	psi
360,00	1 181,10	522,00

Что происходит на высоте 5000 метров?

Необходимы дополнения. Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое.

Барометрическое давление в мм	760	720	480	432	385	335	288	240
Высота, соответствующая давлению в мм		500	3500	4500	5400	6500	7700	8900
Давление кислорода в мм	160	152	100	90	80	70	60	50
Насыщенность крови кислородом в %	100	96	94	93	92	90	88	82

До высоты в 3500 — 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования ( кислородный баллон ).

Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае — отёке мозга или лёгких — может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т.д.

Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью. Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация, в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.

Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 — 14 дней).

Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.

Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С. Интенсивность развития горной болезни в зависимости от высоты.

Высота, м	Признаки
800—1000	Высота переносится легко, однако у некоторых людей наблюдаются небольшие отклонения от нормы.
1000—2500	Физически нетренированные люди испытывают некоторую вялость, возникает легкое головокружение, учащается сердцебиение. Симптомов горной болезни нет.
2500—3000	Большинство здоровых неакклиматизированных людей ощущает действие высоты, однако ярко выраженных симптомов горной болезни у большинства здоровых людей нет, а у некоторых наблюдаются изменения в поведении: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, беспричинное веселье и смех.
3000—5000	Проявляется острая и тяжело протекающая (в отдельных случаях) горная болезнь. Резко нарушается ритм дыхания, жалобы на удушье. Нередко возникает тошнота и рвота, начинаются боли в области живота. Возбужденное состояние сменяется упадком настроения, развивается апатия, безразличие к окружающей среде, меланхоличность. Ярко выраженные признаки заболевания обычно проявляются не сразу, а в течение некоторого времени пребывания на этих высотах.
5000—7000	Ощущается общая слабость, тяжесть во всем теле, сильная усталость. Боль в висках. При резких движениях — головокружение. Губы синеют, повышается температура, часто из носа и легких выделяется кровь, а иногда начинается и желудочное кровотечение. Возникают галлюцинации.

Источники: 1. www.tropa.dp.ua 2. Рототаев П.С. Р79 Покоренные гиганты. Изд.2-е, перераб. и доп.М., «Мысль», 1975.283 с. с карт.; 16 л. ил.

Как чувствуют себя гипертоники в горах?

Особенности путешествий по высокогорным районам Первое ощущение человека, поднявшегося на большую высоту – это головная боль. Нередки также случаи потери сна, аппетита, расстройства желудка, рвота, ощущение слабости и др. Это связано с тем, что из-за низкого уровня кислорода на высоте возникает отек мозга, что в свою очередь вызывает повышение внутричерепного давления.

• Накапливаемая в межклеточном пространстве жидкость оказывает давление на мозг, из-за чего ухудшается работа всех остальных органов.
• Очень важно набирать высоту постепенно, чтобы организм успел акклиматизироваться.
• Иначе в последствие человек начнет терять равновесие, перестанет трезво мыслить и будет казаться пьяным.

В случае появления таких симптомов необходимо как можно скорее спуститься приблизительно на 100- метров вниз, в противном случае в течение 2-4 суток может наступить смерть человека. Горная болезнь возникает также из-за отека легких. В связи с низким содержанием кислорода в крови и физической нагрузкой в кровеносных сосудах легких увеличивается давление.

Растет артериальное давление, что приводит к тому, что начинают течь сосуды. В данной статье рассказывается об основных аспектах путешествий по высокогорным районам для тех участников, которые путешествует с нашим клубом в горные района Непала, Тибета, Северной Индии, Алтая, Киргизии, Узбекистана, Африки и др.

(высота 3000-6000 метров над уровнем моря). Данную статью можно назвать кратким ликбезом для всех любителей горных походов. Из-за чего в высокогорных районах ухудшается самочувствие? Плохое самочувствие на большой высоте обусловлено несколькими причинами.

• На низких высотах атмосферное давление обычно составляет 1 атм.
• С повышением высоты давление начинает снижаться.
• При низком атмосферном давлении человек начинает ощущать нехватку кислорода, это связано с тем, что значительно увеличивается расстояние между молекулами О 2, и кислород просто становится труднее извлечь из воздуха.

На большой высоте концентрация О 2 в воздухе остается такой же как и на уровне моря, но из-за более низкого давления кислород занимает больший объем и человеку гораздо труднее получить весь необходимый для него кислород. Человек начинает дышать чаще, но все же наступает момент, когда недостаток кислорода будет сильно ощутим.

1. Для каждого человека высота, на которой снижается насыщение кислородом, различна (приблизительно 1800 метров над уровнем моря).
2. Кислородное голодание – это стресс для организма, и необходимо чтобы организм привык к такому режиму работы.
3. Именно поэтому обязательным условием нахождения в высокогорье является акклиматизация, занимающая некоторое время.

Посоветуйтесь с Вашим врачем. Возможно есть противопоказания именно для Вас. Что такое горная болезнь? Каковы признаки начала акклиматизации организма в высокогорье? Горная болезнь – это ухудшение самочувствия связанное с недостатком кислорода в организме человека, физическими нагрузками, обезвоживанием организма, физическим утомлением и другими факторами.

Горная болезнь — это резкое и опасное для здоровья человека состояние, оно приводит к отеку легких и головного мозга. Именно поэтому очень важно соблюдать правила акклиматизации. Также не стоит отправляться в высокогорные районы, если у Вас имеются противопоказания к пребыванию на больших высотах. Если находясь в высокогорном районе, Вы начинаете ощущать вялость, появляется одышка, Вы начинаете отставать от всей группы, то, скорее всего, у Вас начался отек.

Постепенно начинает появляться сухой кашель, который со временем становится влажным. Чтобы избежать данных неприятных моментов необходимо, чтобы организм прошел постепенную акклиматизацию. Правила акклиматизации Чтобы процесс акклиматизации происходил правильно необходимо: 1) пить больше жидкости, 2) не спешить, 3) исключить во время восхождения спиртное, жирную пищу и тяжелые физнагрузки Первый пункт говорит о том, что нужно пить как можно больше чистой питьевой воды (минимум 4 литра в сутки).

Это связано с тем, что на большой высоте организм теряет большое количество воды, именно поэтому нужно восстанавливать баланс воды в организме. Пить нужно горячую воду с лимоном, каркаде, имбирем, шиповником или с другими тонизирующими и кислыми продуктами. Второй пункт говорит о том, что нужно не только постепенно набирать высоту, но и идти нужно медленно, ни в коем случае не стоит суетиться.

Тем не менее, стоит отметить, что, к примеру, при пешем походе по высокогорью, физнагрузки заставляют Вас хорошо пропотеть, что в свою очередь способствует снижению артериального давления. Третий пункт говорит о том, что для хорошей акклиматизации в высокогорье нужно придерживаться сухого закона.

Не стоит употреблять черный чай, курить и есть жирную тяжелую пищу. Можно использовать медикаменты для ускорения процесса акклиматизации? Для того чтобы акклиматизация прошла правильно не нужно принимать никакие медицинские препараты, нужно только время. Со временем организм привыкнет к пониженному атмосферному давлению и недостатку кислорода.

Оптимально если Вы будете набирать высоту постепенно: около 300-400 метров в день, отдых нужно устраивать на каждый 3-4 день подъема. Если во время подъема у Вас начинает болеть голова, то не стоит мучать организм и продолжать восхождение. В этом случае нужно просто отдохнуть.

Если Вы хотите принять какое-либо лекарство, то можете обратить внимание на гомеопатию и препарат «Диамокс», который способствует стимуляции мозга, почек и учащает дыхание. Прием данного препарата нужно начать за сутки до подъема и закончить спустя сутки после спуска. Рекомендованная дневная доза 500 мг, принимать препарат нужно два раза в день.

Чтобы избавиться от головной боли можно выпить парацетамол, ибупрофен, спазган. Но самое главное во время восхождения не стоит спешить. Медпрепараты можно принимать для лечения симптомов, но ни в коем случае не для ускорения процесса акклиматизации!!! Противопоказания для пребывания в высокогорных районах Существует целый перечень медицинских противопоказаний для пребывания на высокогорье.

Во-первых, стоит сказать, что человек может идти в горы, если у него нет никаких серьезных заболеваний. Людям с хроническим пониженным давлением и проблемами с сердечно-сосудистой системой строго противопоказано нахождение на высоте более 3-3,5 тыс. метров. Негативные последствия может вызвать пребывание на высокогорье у подростков и беременных женщин.

Чаще всего физподготовка и возраст участников восхождения не влияет на процесс акклиматизации. Как облегчить процесс акклиматизации? 1) Небольшими глотками пейте горячей напиток из термоса (не кофе или черный чай) или простую подкисленную питьевую воду.

Отлично помогает пройти процесс акклиматизации горячий напиток с медом, лимоном и имбирем.2) В каждой индивидуальной аптечке должны быть увлажняющие капли для носа и для глаз, гигиеническая помада с SPF фактором и крем для рук. Данные предметы помогут Вам легче перенести сухость воздуха в высокогорье.3) Пребывая в горах, регулярно принимайте комплекс витаминов, причем в первые 3-4 дня в горах, дозировку витаминов можно увеличить вдвое.

Также в качестве БАДа можно принимать «Микрогидрин», облегчающий симптомы акклиматизации.4) Зачастую во время акклиматизации снижается аппетит. Но, все же отправляясь в высокогорье нужно взять с собой сухофрукты, орехи, горький шоколад, сыр, сало и другие высококалорийные продукты, которые помогут Вам восстановить силы.5) Не забывайте глубоко дышать! материал подготовил Алексей Приманов использование статьи без разрешения автора запрещено

Какая температура на высоте 12 км?

Температура атмосферы (воздуха) на различной высоте над землей.

Высота, км	°K	°C
10	223,25	-49,9
12	216,65	-56,5
15	216,65	-56,5
20	216,65	-56,5

Какое давление воды на высоте 1 метр?

Высота водяного столба = Глубина погружения в воду	Давление
метров=м=m	футов=ft	psi
Высота водяного столба = Глубина погружения в воду	Давление
метров=м=m	футов=ft	psi
360,00	1 181,10	522,00

Какое атмосферное давление в горах на высоте 2000 м?

Высота вашего населенного пункта-2000 метров над уровнем моря.высчитайте атмосферное давление на этой высоте? Принимаем нормальное значение атмосферного давления на поверхности моря (0 метров), при температуре 15 градусов по Цельсию как 760 мм.рт.ст. Поскольку давление снижается на 1 мм.рт.ст. на каждые 10 метров (более точное значение 10,5 метров), разница давления составит: 2000 / 10 = 200 мм.рт.ст.

Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!

Читать подробнее: Высота вашего населенного пункта-2000 метров над уровнем моря.высчитайте атмосферное давление на этой высоте?

Как определить атмосферное давление на высоте?

Определите атмосферное давление на вершине горы, если давление у её подножия равно 740 мм, а высота горы 3150 м. Нам известно, что гора высотой 3150 м, а её давление снизу равняется 740 миллиметров ртутного столба. Также мы знаем, что давление уменьшается на 1 миллиметр каждые 10 метров.

1. Для того, чтобы найти уровень давления наверху (вершина), разделим высоту горы на 10 метров, получим 315.
2. На столько миллиметров ртутного столба у нас упадет давление при подъеме в гору.
3. Теперь мы вычислим, какое именно оно будет на вершине: 740-315=425 миллиметров ртутного столба.Ответ: 425 мм.рт.ст.

Знаешь ответ? Как написать хороший ответ? Будьте внимательны!

Копировать с других сайтов запрещено. Стикеры и подарки за такие ответы не начисляются. Используй свои знания. :)Публикуются только развернутые объяснения. Ответ не может быть меньше 50 символов!

Читать подробнее: Определите атмосферное давление на вершине горы, если давление у её подножия равно 740 мм, а высота горы 3150 м.

Какое атмосферное давление на уровне моря?

Атмосферное давление
Размерность	L −1 MT −2
Единицы измерения
СИ	Па
СГС	дин · см -2
Примечания
скаляр

Атмосфе́рное давле́ние — давление атмосферы, действующее на все находящиеся в ней предметы и на земную поверхность, равное модулю силы, действующей в атмосфере, на единицу площади поверхности по нормали к ней, В покоящейся стационарной атмосфере давление равно отношению веса вышележащего столба воздуха к площади его поперечного сечения.

1. Атмосферное давление является одним из термодинамических параметров состояния атмосферы, оно изменяется в зависимости от места и времени,
2. Давление — величина скалярная, имеющая размерность L −1 MT −2, измеряется барометром,
3. Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa).

Кроме того, в Российской Федерации в качестве внесистемных единиц давления допущены к использованию бар, миллиметр ртутного столба, миллиметр водяного столба, метр водяного столба, килограмм-сила на квадратный сантиметр и атмосфера техническая, Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °C, называется нормальным атмосферным давлением ( 101 325 Па ),

Атмосферное давление на высоте можно найти по барометрической формуле
P = P0*exp(-mgh/kT), где
P0 – атмосферное давление,
m – масса молекулы воздуха
g – ускорение свободного падения,
h – высота,
k – постоянная Больцмана,
T – абсолютная температура.

Можно преобразовать формулу, учитывая, что m = M/Na, R = k*Na, где

M – молярная масса воздуха,
Na – число Авогадро,
R – универсальная газовая постоянная.

Тогда

P = P0*exp(-Mgh/RT)

Для определения атмосферного давления на высоте нужно знать ещё абсолютную температуру на высоте. Известно, что температура в среднем понижается на 5-6 градусов на каждые 1000 м подъёма, т. е. на высоте 5642 м она будет примерно на 31 градус ниже чем у поверхности Земли.
Положим, что у поверхности Земли она равна +25оС (можно принять любое другое значение, результаты вычисления будут те же) . Тогда на высоте она равна – 6оС или 267 К.

Подставляя числа, получаем значение давления 4.9152*10^4 Па или 369 мм рт. ст.

Так решалась бы задача в институте, а как она решается в 6-м классе (без использования таких формул) , понятия не имею.

План урока:

Атмосфера. Атмосферное давление

Давление на разных высотах

Давление морских глубин

Путешествие к центру Земли

Атмосфера. Атмосферное давление

Воздухом дышат люди и животные, без него не смогли бы существовать растения на Земле, т.е. жизни без воздуха нет. В этом состоит колоссальное значение воздуха. Вокруг Земли воздух образует оболочку, называют которую атмосферой. Атмосферный воздух – это газовая смесь:

Состав воздуха Источник

Больше всего в воздухе азота (78%), на долю кислорода приходится 21%, остальные газы вместе (углекислый газ, водород, озон, водяной пар и др.) входят в 1 %. К сожалению, в воздухе есть и пыль, сажа, «промышленная грязь».

Общая масса всех молекул атмосферного воздуха – это масса атмосферы, равна 5,3 миллиарда тонн (5,3 млрд. т = 5 300 000 000 т = 5,3 ∙ 10¹² кг). Движение молекул хаотично, с большими скоростями (самые быстрые молекулы водорода имеют скорость около 1 800 м/с). Но преодолеть силу тяжести молекулам невозможно. Для этого нужна скорость не менее 8 000 м/с (первая космическая скорость). Поэтому многочисленные молекулы воздуха «толпятся» около поверхности Земли и образуют оболочку из газов – атмосферу.

Атмосфера до 2 000 км и выше простирается вверх, дальше размывается в пространство без воздуха (вакуум). Воздух давит на планету, и давление это называется атмосферным.

Атмосфера  

Давление окружающего воздуха определяет состояние атмосферы, погоду, которую нужно прогнозировать. Но для этого надо исследовать передвижения огромных масс воздуха, за что как раз и отвечает давление. Как давление атмосферы измерить? Если использовать формулу p = ρgh, то в ней не определена плотность, которая уменьшается с высотой. Чем выше воздушный слой, тем меньше на него давят вышележащие слои, а самое большое давление будет на Земле.

Изменение плотности воздуха с высотой Источник

Высота тоже не имеет четкого значения. Граница перехода атмосферы в вакуумное пространство размыта. (В старших классах изучается, что и величина g уменьшается с ростом высоты). Как же быть? Ответ нашел Эванджелиста Торричелли (итальянский ученый 1608-1647г.г.).

Опыт Торричелли Источник

Метровую стеклянную трубку ученый запаял с одной стороны, наполнил ртутью и опрокинул ее в плоский сосуд. Ртуть вытекла из трубки не полностью, а остановилась на некоторой высоте. Сверху образовалось пустое пространство. Вес ртути в трубке и сила атмосферы, давящая на ртуть в открытой части сосуда, сравнялись. Получается: атмосферное давление равно давлению ртутного столбика в трубке, которое легко вычисляется по упомянутой формуле p = ρgh. Зафиксировать уровень ртути помогает шкала обыкновенной измерительной линейки, если ее подставить к собранному устройству.

При изменении погоды высота ртутного столбика в приспособлении непостоянна. Атмосферное давление растет, давит на открытую ртуть в сосуде, дальше давление передается по трубке, столбик поднимается до высоты, пока не наступит равновесие. Атмосферное давление уменьшается, меньше давит на открытую ртуть, тогда ртуть из столбика вытекает до равновесия, столбик становится ниже. Положения столбика отмечаются на миллиметровой шкале. Отсюда возникли миллиметры ртутного столба, а устройство со стеклянной трубкой называют ртутным барометром (греч. «барос» – «тяжесть»).

Опыт Торричелли с трубками разной формы и разного наклона Источник

В 1647 году Б.Паскаль проделал опыт Торричелли в горах и отметил, что у подножия горы давление атмосферы больше, чем на горе. Паскаль испробовал и водяной барометр вместо ртутного. Плотность воды меньше плотности ртути в 13,6 раза, значит, столбик воды должен быть в 13,6 раза выше, и трубку надо брать более десяти метров длиной.

Измерение давления водяным барометром  

Понятно, что пользоваться таким барометром неудобно. Барометры ртутные на практике также не используются из-за опасных для человека паров ртути.

p = 760 мм рт. ст. при t = 0^о С считается нормальным атмосферным давлением.

В СИ 1 мм рт. ст. получается следующим образом:

p = ρgh

ρ = 13600 кг/м³ (ртуть), h = 1 мм = 0,001 м – высота, g = 9,8 Н/кг.

p = 13600 кг/м³ ∙ 9,8 Н/кг ∙ 0,001 м ≈ 133,28 Па

760 мм рт.ст. = 101292,8 Па ≈ 101300 Па

Давление атмосферы очень значительно. Это подтверждает опыт, проведенный 8 мая 1654 года, по распоряжению Отто Герике, бургомистра г. Магдебурга. Из медного шара, составленного из двух полушарий, выкачивался воздух. Эти полушария пытались разделить по четыре пары лошадей с каждой стороны. Совместные усилия лошадей ни к чему не привели: они не смогли преодолеть огромную силу атмосферного давления.

Опыт с магдебургскими шарами  

Атмосферное давление используется в практической деятельности человека. Если в трубке с помощью поршня создавать безвоздушное пространство, то атмосферное давление будет вдавливать туда жидкость. Например, лекарство поступает в шприц вслед за поршнем, заполняя пустое пространство. Вода поступает вслед за поршнем насоса тоже под действием давления атмосферы.

Присоски из резины удерживаются на стенке за счет атмосферного давления. Нажимая на присоску, из нее удаляют часть воздуха. Давление внутри уменьшается, и атмосферное давление оказывается больше, чем в присоске. Поэтому атмосфера и прижимает присоску к стене.

Атмосферное давление широко учитывается в метеорологической службе для прогнозирования погодных явлений.

Давление на разных высотах

В начале урока возникла проблема: у мальчиков, живущих в одном доме, приборы показывают разные давления. На первом этаже – 760 мм рт. ст., на девятом – 757,5 мм рт. ст.

Давление воздуха на разных высотах Источник

Давление воздуха пропорционально зависит от его плотности. Плотность же атмосферного воздуха заметно изменяется с изменением высоты. На уровне моря воздух обладает плотностью примерно 1033 г/м³, на высоте от 5 до 6 км плотность становится 400 г/м³, на высоте 20 км – уже 43 г/м³. Соответственно и атмосферное давление становится меньше.

На высотах, близких к Земле, наблюдается следующая зависимость. Через каждые 12 м атмосферное давление изменяется на 1 мм рт. ст. или на 133,28 Па. На высотах от 2 до 6 км на 1мм рт. ст. давление меняется через каждые 15 м, от 6 до 10 км – каждые 20 м. Это достаточно приближенные значения, так как изменить показатели давления могут бури, циклоны, ветра. На состояние атмосферы оказывает влияние даже время суток и года, географическая широта местности, влияние Солнца. В данных примерах рассматривается атмосфера в нормальных условиях (температура 0^о С и давление 760 мм рт. ст.). Но в таком состоянии атмосфера бывает очень редко.

Теперь ясно, почему приборы на разных этажах дома показали неодинаковые давления воздуха. Высота девятого этажа по сравнению с первым около 30 м. Делим 30 м на 12 м (каждые 12 м дают изменение давления на 1 мм рт. ст.). Получается, что давление должно отличаться на 2,5 мм рт. ст. Значит, оба мальчика определили давление правильно.

Интересно, какие приборы они использовали? Атмосферное давление можно измерить ртутным барометром. Использование его небезопасно и неудобно. Чаще применяют барометр – анероид (слово «анероид» означает безжидкостный):

Барометр – анероид  

Внешний вид барометров различен. Корпус делают в виде пластмассовых или деревянных коробок, которые имеют разные формы и цвета. Главные же элементы у приборов присутствуют всегда и находятся внутри.

Схема устройства барометра – анероида Источник

Принцип работы прибора не сложен. Пустая металлическая коробочка 1 имеет очень тонкие стенки. Ее видно через стекло прибора (чем-то напоминает небольшую консервную банку). Коробочка соединена передаточным механизмом 3 с пружинкой 2 и стрелкой – указателем 4. Стрелка движется над шкалой.

Атмосферное давление, повышаясь, давит на тонкие стенки коробочки. Коробочка слегка сжимается, с помощью передаточного механизма действует на стрелку, заставляя ее поворачиваться и показывать давление на шкале. Пружинка не дает стрелке падать до конца шкалы. Если давление уменьшается, коробочка расширяется, передаточный механизм поворачивает стрелку в обратную сторону. Стрелка указывает на новое значение давления.

Безжидкостный барометр менее точен, чем ртутный, но удобнее в использовании. На больших высотах используются приборы, в которых на основе давления указывается высота над уровнем Земли. Сейчас используются карманные устройства или устройства, похожие на ручные часы.

Высотомер парашютистов Источник                           Карманный барометр Источник

            

Давление морских глубин

Три четверти земной поверхности занимает вода, образующая гидросферу Земли. Чтобы определить физические характеристики воды на больших глубинах, нужно использовать специальные методы, и вот почему. Погружаясь на большие глубины, слой воды все сильнее и сильнее давит на погружаемое тело. С погружением на 10 метров давление возрастает на 100 000 Па (почти на величину нормального атмосферного давления). Значит, при погружении на глубину 1 км давление воды будет в 100 раз больше атмосферного. Средняя глубина Мирового океана 3704 м. Самая большая глубина 11034 м в Марианской впадине, которая находится в Тихом океане. На таких глубинах существуют огромные давления.

Марианская впадина на карте  

Вода малосжимаема, поэтому ее плотность лишь незначительно возрастает по мере погружения. Значит, на расчет давления большее влияние оказывает глубина, т.е. высота столба жидкости.

Интересно, что и на таких глубинах есть жизнь. Светящиеся и необычайные по форме рыбы населяют морское дно. А кашалот, рекордсмен среди животных по нырянию, достигает глубины 3 км.

   Красногубый нетопырь^[1]                                     Зубатый кит кашалот                                 

Человек может нырять на большие глубины, но лишь опытные ныряльщики – ловцы жемчуга могут достигать глубины порядка 85 м. На больших глубинах давление воды может раздавить грудную клетку человека. Применяя водолазные костюмы, человек может опуститься на глубину 300 м. Водолазы прокладывают по дну подводный кабель или трубопровод, строят мосты, гидроэлектростанции и шлюзы – очень нужная профессия для настоящих мужчин.

Но костюм водолаза замедляет движение человека. С поверхностью корабля он связан тросом и шлангом, по которому поступает воздух. Это также мешает передвижению под водой.

Поэтому исследователь морей француз Кусто изобретает акваланг – новое снаряжение для ныряльщиков. Аквалангисты берут с собой запас воздушной смеси в баллонах. Используя устройство, возможно под водой достигнуть глубин 90 м.

Водолаз                                                                      Аквалангист                                                 

По свидетельству историков первым водолазом был Александр Македонский, который в IV веке до нашей эры спускался в море в водолазном колоколе. Лишь в XX веке человечество начало осваивать большие глубины Мирового океана. Для этого используются батисферы и батискафы. Батисферы спускаются с корабля на прочном тросе на глубину более 900 м. Батискафы имеют собственный двигатель и перемещаются около самого дна. Из них наблюдатели исследуют подводный мир. Прочные шарообразные стенки подводных аппаратов выдерживают гигантские давления.

Батискаф  

Одна из первых подводных лодок была построена по идеям Ж.Верна (роман «80 000 лье^[2] под водой») в 1899 году. Под водой теперь океанские просторы бороздят современные подводные лодки.

Подводная лодка  

 

Путешествие к центру Земли

У Земли экваториальный радиус больше полярного радиуса на 21 километр. Поэтому форма нашей планеты – сплюснутый шар со стороны полюсов. Форму такую называют эллипсоидом. Рассматривают обычно средний радиус Земли: 6370 км. Впервые рассчитали его грек Эратосфен в третьем веке до нашей эры и араб Бируни во втором веке до нашей эры.

Землю делят на три основные зоны:

• ядро (из двух частей);
• мантию;
• кору.

Строение Земли Источник

Толщина земной коры изменяется от 5 км в области океанов, до нескольких десятков километров в области горных районов. Возраст Земли примерно 4,5 миллиарда лет. Много – много лет назад земные недра находились в расплавленном состоянии, поэтому легкие элементы из глубины всплыли в верхние слои и образовали кору, а тяжелые, оставшись на глубине, образовали ядро. Ниже коры до глубины 2800-2900 км располагается мантия. Плотность мантии с глубиной растет от 3300 кг/м³ до 5000 кг/м³.

Ядро, состоящее из расплавленного железа с примесями других плотных веществ, делится на внешнее и внутренне. Внешнее ядро достигает глубины 5000 км и имеет плотность от 10600 кг/м³ до 11500 кг/м³. Во внутреннем ядре плотность продолжает расти к центру и на глубине 6370 км (средний радиус Земли) достигает максимального значения 12500 кг/м³. Из приведенных цифр видно, что плотность изменяется не планомерно, а скачками на границах кора – мантия и мантия – ядро, что явилось причиной выделения трех зон строения планеты.

Слои литосферы Источник

Твердую каменистую (греч. «литос» – камень) оболочку из земной коры и верхней части мантии называют литосферой (более подробно изучается по географии).

При таких глубинах и плотностях нетрудно представить огромные значения давления внутри планеты. Используя современные приборы, рассчитывают, что давление на глубине 50 км в 400 раз больше атмосферного. Человек выносит давление в три раза больше нормального атмосферного. Такое давление есть уже на глубине 9 км. Поэтому без специальных устройств-камер человек не опускается вглубь Земли.

На глубине Земли  

Давление в центре Земли 353 ГПа. Это в 350 тысяч раз больше нормального атмосферного давления.

При приближении к центру Земли увеличиваются не только плотность и давление, но и температура. На глубине 10 км около 180^о С, на условной границе кора – мантия (примерно 33 км) – 420^о С. Температура в центре ядра более 6100^о С.

Итак:

• атмосфера оказывает давление на Землю и тела, находящиеся на ее поверхности и вблизи нее. С высотой давление уменьшается;
• гидросфера – водная оболочка Земли. С погружением на дно Мирового океана происходит увеличение давления до гигантских значений (несколько десятков миллионов Паскалей);
• литосфера – твердая оболочка Земли. На больших глубинах давление в сотни раз больше атмосферного.

Словарь

1. Нетопырь – 1) по мифологии славян страшное ночное животное, в котором живет душа злого человека; 2) плосконосая летучая мышь.

2. Лье – (другой вариант «льё») старинная французская мера расстояний; 5557 м – в море, 4445 м – на земле.

Мы знаем, что воздушная оболочка Земли оказывает на все находящиеся в ней тела некоторое давление. Это давление называется атмосферным. Насколько оно велико?

Формула давления p = ρgh для расчета атмосферного давления не подходит, так как атмосферный воздух не обладает постоянной плотностью (она на различных высотах разная) и не имеет определенной высоты (у атмосферы нет резкой границы). Тем не менее узнать, чему равно атмосферное давление, можно.

Как измерить давление атмосферы, впервые догадался итальянский ученый Э. Торричелли. Предложенный им опыт был осуществлен в 1643 г. учеником Галилея В. Вивиани. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее наполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не вылилась раньше времени), перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней части образовалось безвоздушное пространство — «торричеллиева пустота» (рис. 118). При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше).

Результаты этого опыта Торричелли объяснил следующим образом. «До сих пор,— писал он,— существовало мнение, будто сила, не позволяющая ртути, вопреки ее природному свойству, падать вниз, находится внутри верхней части трубки, т. е. заключается либо в пустоте, либо в веществе предельно разреженном. Однако я утверждаю, что это сила — внешняя — и что сила берется извне. На поверхность жидкости, находящейся в чаше, действуют своей тяжестью 50 миль воздуха. Что же удивительного, если ртуть… поднимается настолько, чтобы уравновесить тяжесть наружного воздуха».

Итак, атмосферное давление равно давлению столба в трубке:

p_атм = p_ртути

Если бы эти давления не были равны, то ртуть не находилась бы в равновесии: при p_ртути > p_атм ртуть выливалась бы из трубки в чашу, а при p_ртути < p_атм ртуть поднималась бы по трубке вверх.

Поэтому давление атмосферы можно измерять высотой соответствующего ртутного столба (выраженной обычно в миллиметрах). Если, например, говорят, что в каком-то месте атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., то это означает, что воздух в данном месте производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 760 мм. Большая высота ртутного столба соответствует и большему атмосферному давлению, меньшая — меньшему.

Если прикрепить к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, вертикальную шкалу, то получится простейший прибор для измерения атмосферного давления — ртутный барометр (от греческого слова «барос» — тяжесть).

Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли неожиданно для себя заметил, что атмосферное давление непостоянно и в зависимости «от теплоты или холода» (как писал он сам) высота столба ртути оказывается разной.

В настоящее время давление атмосферы, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С, принято называть нормальным атмосферным давлением.

Чтобы рассчитать это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатического давления:

p = ρgh

Подставляя в эту формулу значения ρ = 13595,1 кг/м³ (плотность ртути при 0 °С), g = 9,80665 м/с₂ (ускорение свободного падения) и h = 760 мм = 0,76 м (высота столба ртути, соответствующая нормальному атмосферному давлению), получим следующую величину:

p = 101 325 Па.

Это и есть нормальное атмосферное давление.

Атмосферное давление, близкое к нормальному, наблюдается обычно в местностях, находящихся на уровне моря. С увеличением высоты над уровнем моря (например, в горах) давление уменьшается.

Опыты Торричелли заинтересовали многих ученых — его современников. Когда о них узнал Паскаль, он повторил их с разными жидкостями (маслом, вином и водой). На рисунке 119 изображен водяной барометр, созданный Паскалем в 1646 г. Столб воды, уравновешивающий давление атмосферы, оказался намного выше столба ртути.

В 1648 г. по поручению Паскаля Ф. Перье измерил высоту столба ртути в барометре у подножия и на вершине горы Пюи-де-Дом и полностью подтвердил предположение Паскаля о том, что атмосферное давление зависит от высоты: на вершине горы столб ртути оказался меньше на 84,4 мм. Для того чтобы не осталось никаких сомнений в том, что давление атмосферы понижается с увеличением высоты над Землей, Паскаль проделал еще несколько опытов, но уже в Париже: внизу и наверху собора Нотр-Дам, башни Сен-Жак, а также высокого дома с 90 ступеньками. Свои результаты он опубликовал в брошюре «Рассказ о великом эксперименте равновесия жидкостей».

Большую известность получили также опыты немецкого физика Отто фон Герике (1602—1686). К выводу о существовании атмосферного давления он пришел независимо от Торричелли (об опытах которого он узнал с опозданием на девять лет). Откачивая как-то воздух из тонкостенного металлического шара, Герике вдруг увидел, как этот шар сплющился. Размышляя над причиной аварии, он понял, что расплющивание шара произошло под действием давления окружающего воздуха.

Открыв атмосферное давление, Герике построил около фасада своего дома в г. Магдебурге водяной барометр, в котором на поверхности жидкости плавала фигурка в виде человечка, указывающего на деления, нанесенные на стекле.

В 1654 г. Герике, желая убедить всех в существовании атмосферного давления, произвел знаменитый опыт с «магдебургскими полушариями». На демонстрации опыта присутствовали император Фердинанд III и члены Регенсбургского рейхстага. В их присутствии из полости между двумя сложенными вместе металлическими полушариями выкачали воздух. При этом силы атмосферного давления так сильно прижали эти полушария друг к другу, что их не смогли разъединить несколько пар лошадей (рис. 120).

1. Почему давление атмосферы нельзя рассчитать так же, как рассчитывают давление жидкости на дно сосуда? 2. Расскажите об опыте Торричелли. 3. Что означает запись: «Атмосферное давление равно 780 мм рт. ст.»? 4. Как называют прибор для измерения атмосферного давления? 5. Какое давление называют нормальным атмосферным давлением? Чему оно равно? 6. Как изменяется атмосферное давление при увеличении высоты над Землей? Почему?
Экспериментальные задания. 1. Погрузите стакан в воду, переверните его под водой вверх дном и затем медленно вытаскивайте из воды. Почему, пока края стакана находятся под водой, вода остается в стакане (не выливается)? 2. Наполните стакан водой, закройте листом бумаги и, поддерживая лист рукой, быстро переверните стакан вверх дном. Если теперь отнять руку от бумаги, то вода из стакана не выльется. Бумага останется как бы приклеенной к краям стакана. Почему?