Как найти величину атмосферного давления - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Атмосферное давление

Размерность	L⁻¹MT⁻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^[1]. В покоящейся стационарной атмосфере давление равно отношению веса вышележащего столба воздуха к площади его поперечного сечения. Атмосферное давление является одним из термодинамических параметров состояния атмосферы, оно изменяется в зависимости от места и времени^[2]. Давление — величина скалярная, имеющая размерность L⁻¹MT⁻², измеряется барометром.

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^[3]. Атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °C, называется нормальным атмосферным давлением (101 325 Па)^[2].

История[править | править код]

Традиционно считалось, что всасывающие насосы работают из-за того, что «природа боится пустоты». Но голландец Исаак Бекман в тезисах своей докторской диссертации, защищенной им в 1618 году, утверждал: «Вода, поднимаемая всасыванием, не притягивается силою пустоты, но гонима в пустое место налегающим воздухом» (Aqua suctu sublata non attrahitur vi vacui, sed ab aere incumbentein locum vacuum impellitur).

В 1630 году генуэзский физик Балиани написал письмо Галилею о неудачной попытке устроить сифон для подъема воды на холм высотою примерно 21 метр. В другом письме Галилею (от 24 октября 1630 года) Балиани предположил, что подъем воды в трубе обусловлен давлением воздуха.

Наличие атмосферного давления привело людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами — вода не поднималась выше 10,3 метров. Поиски причин этого и опыты с более тяжёлым веществом — ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли, привели к тому, что в 1643 году он доказал, что воздух имеет вес^[5]. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя первый ртутный барометр — стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.

Изменчивость и влияние на погоду[править | править код]

На земной поверхности атмосферное давление изменяется время от времени и от места к месту. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 641 — 816 мм рт. ст.^[6] (в центральной части смерча давление падает и может достигать значения 560 мм ртутного столба)^[7].

На картах атмосферное давление изображается с помощью изобар — изолиний, соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря^[8].

Атмосферное давление — очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.

1 Па = 0,0075 мм рт. ст., или 1 мм рт. ст. = 133,3 Па

Стандартное давление[править | править код]

В химии стандартным атмосферным давлением с 1983 года по рекомендации IUPAC считается давление, равное 100 кПа^[9].
Атмосферное давление является одной из наиболее существенных характеристик состояния атмосферы. В покоящейся атмосфере давление в любой точке равно весу вышестоящего столба воздуха с единичным сечением.

В системе СГС 760 мм рт. ст. эквивалентно 1,01325 бар (1013,25 мбар) или 101 325 Па в Международной системе единиц (СИ).

Барическая ступень[править | править код]

Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль), называется «барической (барометрической) ступенью». Барической ступенью удобно пользоваться при решении задач, не требующих высокой точности, например, для оценки давления по известной разности высот. Считая, что атмосфера не испытывает существенного вертикального ускорения (то есть находится в квазистатическом состоянии), из основного закона статики получаем, что барическая ступень равна:

{displaystyle h=-Delta z/Delta p=1/grho .}

При температуре воздуха 0 °C и давлении 1000 гПа, барическая ступень равна 8 м/гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 1 гПа, нужно подняться на 8 метров.

С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает (в частности, на 0,4 % на каждый градус нагревания), то есть она прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна давлению. Величина, обратная барической ступени, — вертикальный барический градиент, то есть изменение давления при поднятии или опускании на 100 метров. При температуре 0 °C и давлении 1000 гПа он равен 12,5 гПа.

Изменения давления с высотой[править | править код]

Изменение давления с высотой.

С высотой атмосферное давление уменьшается. Например, горная болезнь начинается на высоте около 2-3 км, а атмосферное давление на вершине Эвереста составляет примерно 1/4 от показателя на уровне моря.

В стационарных условиях атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается барометрической формулой^[10].

Уравнение статики выражает закон изменения давления с высотой:

где: — давление, — ускорение свободного падения, rho — плотность воздуха, Delta z — толщина слоя. Из основного уравнения статики следует, что при увеличении высоты () изменение давления отрицательное, то есть давление уменьшается. Так как плотность газа зависит от его давления, основное уравнение статики справедливо только для очень тонкого (бесконечно тонкого) слоя воздуха Delta z , в котором плотность воздуха почти не изменяется. На практике оно применимо, когда изменение высоты достаточно мало по отношению к приблизительной толщине атмосферы.

Приведение к уровню моря[править | править код]

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. Приведённое давление используется также и на синоптических картах.

При приведении давления к уровню моря используют сокращенную формулу Лапласа:

${displaystyle z_{2}-z_{1}=18400(1+lambda t)lg(p_{1}/p_{2}).}$

То есть, зная давление и температуру на уровне $z_{2}$ , можно найти давление $p_{1}$ на уровне моря $z_{1}=0$ .

Вычисление давления на высоте по давлению на уровне моря P_0 и температуре воздуха :

${displaystyle P=P_{0}e^{-Mgh/RT},}$

где P_0 — давление Па на уровне моря [Па];
— 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^[5].

Более простые расчёты (без учёта температуры) дают:

${displaystyle P=P_{0}(0,87)^{h}=P_{0}cdot 10^{-0,06h},}$

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.

Речь идёт об изменении на 0,1 от значения на предыдущей высоте. Это значит, что при подъёме на один километр давление уменьшается до 0,9 (точнее 0,87^{[прим 1]}) от давления на уровне моря.

В ещё более грубом приближении, двукратному изменению давления соответствует изменение высоты на каждые пять километров.

В прогнозах погоды и сводках, распространяемых для населения через интернет и по радио, используется неприведённое давление, то есть, фактическое давление на уровне местности.

См. также[править | править код]

Видеоурок: атмосферное давление

Фактическая погода
Атмосфера
Разгерметизация

Примечания[править | править код]

Источники[править | править код]

↑ Давление Архивная копия от 20 декабря 2016 на Wayback Machine // Метеорологический словарь
↑ ¹ ² Атмосферное давление // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
↑ Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879.
↑ Перышкин А. В. Измерение атмосферного давления. Опыт Отто Герике // Физика. 7 класс / Е. Н Тихонова. — 16-е изд. — М.: Дрофа, 2013. — С. 190. — 189 с.
↑ ¹ ² Атмосферное давление. Класс!ная физика. Дата обращения: 9 июня 2015. Архивировано 16 марта 2015 года.
↑ Метеочувствительность: что это такое и как с ней бороться. РИА Новости. Дата обращения: 9 июня 2015. Архивировано 18 августа 2013 года.
↑ Смерч. pogoda.by. Дата обращения: 7 июня 2015. Архивировано 25 апреля 2015 года.
↑ Изобары (в физике) // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
↑ Standard pressure (англ.). IUPAC. Дата обращения: 18 августа 2013. Архивировано 18 августа 2013 года.
↑ Барометрическая формула // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.

Сноски[править | править код]

↑ Формула предполагает температуру одинаковой на всех высотах. На самом же деле температура атмосферы меняется с высотой по довольно сложному закону. Тем не менее формула даёт неплохие результаты, и на высотах до 50-100 километров ею можно пользоваться. Так, нетрудно определить, что на высоте Эльбруса — около 5,6 км — давление упадёт примерно вдвое, а на высоте 22 км (рекордная высота подъёма стратостата с людьми) давление упадёт до 50 мм рт. ст.

Литература[править | править код]

Хргиан А. Х. Физика атмосферы. — 2 изд. — М., 1958.
Бургесс Э. К границам пространства, пер. с англ.. — М.: Изд. иностранной литературы, 1957. — 223 с.

Ссылки[править | править код]

Медиафайлы по теме Атмосферное давление на Викискладе
Атмосферное давление // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
График изменения атмосферного давления при изменении высоты

Источник

Формула для нахождения атмосферного давления

Знаток

(449),
на голосовании

9 лет назад

Голосование за лучший ответ

/ /

Профи

(705)

9 лет назад

Рассчитать атмосферное давление по формуле для вычисления давления столба жидкости нельзя, так как для такого расчёта надо знать высоту атмосферы и плотность воздуха. Но определённой границы у атмосферы нет, а плотность воздуха на разной высоте различна. Однако измерить атмосферное давление можно с помощью опыта, предложенного итальянским учёным Торричелли.
Необходимо запомнить, что 1 мм ртутного столба = 133,3 Па
Давление атмосферы понижается с увеличением высоты над Землей.
См. также что такое барометр.

Мария Рамазанова

Ученик

(108)

6 лет назад

андрей сувылин

Ученик

(191)

6 лет назад

Аня Волкова

Ученик

(128)

4 года назад

ыа ыа

Ученик

(105)

3 года назад

Источник

Содержание:

Атмосферное давление и его измерение:

Нашу планету Земля окружает мощная газовая оболочка, которую называют атмосферой ( от греческих слов атмос – пар и сфера — шар).

Исследования околоземного пространства с помощью искусственных спутников Земли показали, что её атмосфера простирается на тысячу и более километров в высоту. Резкой границы она не имеет. Её верхние пласты очень разрежены и постепенно переходят в безвоздушное межпланетное пространство (вакуум). С уменьшением высоты плотность воздуха возрастает. Почти 80 % всей массы воздушной оболочки Земли сосредоточены в пределах 15 км над Землей. Опытами установлено, что при температуре 0 ⁰С масса 1 м³ воздуха на уровне моря равна 1,29 кг. На воздушные слои действует сила тяжести, поэтому верхние слои давят на средние, а средние — на нижние. Наибольшее давление, обусловленное весом всей атмосферы, испытывает поверхность Земли, а также все находящиеся на ней тела.

Давление, оказываемое атмосферой на все находящиеся в ней тела, а также на земную поверхность, называют атмосферным давлением.

Выясним, насколько велико это давление.

Формула гидростатического давления

При этом высота столба ртути в трубке составляла приблизительно 760 мм.

Результаты этого опыта Торричелли объяснил так: «До сих пор существовала мысль, будто сила, которая не даёт возможности ртути, вопреки её естественному свойству, падать вниз, содержится внутри верхней части трубки, т. е. – или в пустоте, или в разрежённом веществе. Однако я утверждаю, что эта сила — внешняя и что сила берётся снаружи. На поверхность жидкости, находящейся в сосуде, действуют своей тяжестью 50 миль воздуха. Что же странного, если ртуть… поднимается настолько, чтобы уравновесить тяжесть внешнего воздуха».

Итак, атмосферное давление согласно закону Паскаля равно давлению столба ртути в трубке: р_атм = р _ртути

Если бы эти давления не были равны, то ртуть не находилась бы в равновесии: при увеличении давления ртути она выливалась бы из трубки в сосуд, а при уменьшении — поднималась бы по трубке вверх.

Итак, давление атмосферы можно измерить высотой соответствующего ртутного столба. Его высоту обычно измеряют в миллиметрах.

Если, например, говорят, что в некотором месте атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., то это означает, что воздух в этом месте создаёт такое же давление, что и вертикальный столб ртути высотой 760 мм.

Чтобы определить это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатичного давления: . Подставляя в эту формулу значения

= 13 595,10 (плотность ртути при 0°С), = 9,81 и = 760 мм = 0,76 м (высота столба ртути), получим такое значение нормального атмосферного давления: р =101 325 Па.

Давление атмосферы, которое равно давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре О ⁰С, называют нормальным атмосферним давлением.

Единицами атмосферного давления являются 1 мм рт. ст., один паскаль (1 Па) и один гектопаскаль (1 гПа), между ними существуют такие соотношения:

Об опытах Торричелли узнал французский учёный Блез Паскаль. Он повторил их с разными жидкостями (маслом, вином и водой). Столб воды, уравновешивающий давление атмосферы, оказался намного выше столба ртути.

Однако Паскаль считал, что для окончательного доказательства факта существования атмосферного давления нужен ещё один решающий опыт. Для этого он выполнил опыт Торричелли сначала у подножия горы, а потом — на её вершине. Результаты удивили всех присутствующих. Давление воздуха на вершине горы было почти на 100 мм рт. ст. меньше, чем у подножия. Этим было доказано, что ртуть в трубке в самом деле поддерживается атмосферным давлением.

Если измерить атмосферное давление на разных высотах, то получим такие результаты.

Наблюдая ежедневно за высотой ртутного столба в трубке, можно заметить, что она изменяется: то увеличивается, то уменьшается. Существованием атмосферного давления можно объяснить много явлений. На рисунке 114 изображена стеклянная трубка, внутри которой имеется поршень, плотно прилегающий к её стенкам. Конец трубки опущен в воду. Если поднимать поршень, то за ним будет подниматься и вода. Между поршнем и водой вследствие поднятия поршня образуется безвоздушное пространство, в котором нет давления атмосферы. В это пространство под давлением внешнего воздуха и входит за поршнем вода. Данное явление используют в работе шприца, водяного насоса.

Опыт 1. Возьмём цилиндрический сосуд, закрытый пробкой, через которую пропущена трубку с краном Выкачаем из неё воздух, закроем кран, трубку опустим в воду и откроем кран. Поскольку атмосферное давление больше давления в сосуде, то под его действием вода будет бить фонтаном внутри сосуда (рис. 115).

Опыт 2. Нальём в стакан воды и накроем его листом бумаги, немного большим диаметра стакана. Держа стакан за нижнюю часть, прижмём бумагу к краям стакана ладонью и перевернём его кверху дном, убрав затем руку от бумаги (рис. 116).

Удивительно, но вода будет удерживаться в стакане и листок останется на месте — почему? Дело в том, что давление атмосферы на бумагу больше, чем давление столба воды в стакане.

Наблюдение. Влияние атмосферного давления весьма заметно проявляется во время ходьбы по вязкой почве (засасывающее действие трясины). При подъёме ноги под ней образуется разрежённое пространство, и вследствие присасывания нога тянет за собой тяжёлую трясину (как поршень — жидкость в насосе).

Благодаря давлению атмосферного воздуха работают присоски для крепления предметов на гладких плоских поверхностях. Если вытеснить воздух под присоской, то она прижмётся силой давления атмосферы, и чтобы её оторвать, нужно приложить довольно большое усилие (рис. 117).

Результаты простых вычислений показывают, что сила давления атмосферы на поверхность обычной тетради равна 3000 Н. Почему же вы так легко можете поднять тетрадь? Дело в том, что силы давления воздуха зверху и снизу тетради уравновешиваются, и при подъёме вам приходится преодолевать лишь вес самой тетради.

Для измерения атмосферного давления используют ртутный барометр, барометр-анероид и барограф.

Если трубку, подобную той, что использовал в своём опыте Торричелли, снабдить шкалой, то получим простейший прибор для измерения атмосферного давления — ртутный барометр (от греческих слов барос – вес, тяжесть; метрео — измеряю) (рис. 118).

Барометр-анероид (от греческих слов: барос, метрео, анероид) изображён на рисунке 119. Основная часть прибора — круглые гофрированные металлические коробочки, соединённые между собой. Внутри коробок создано разряжение (давление в коробках ниже атмосферного). С увеличением атмосферного давления коробки сжимаются и тянут прикреплённую к ним пружину. Перемещение конца пружины через специальные устройства передаётся стрелке, а её указатель движется вдоль шкалы. Против штрихов шкалы нанесены значения атмосферного давления. Например, если стрелка останавливается напротив отметки 750, то это значит, что атмосферное давление равно 750 мм рт. ст. При уменьшении давления стенки коробочек расходятся, растяжение пружины уменьшается, и стрелка движется в сторону уменьшения значений давления.

Барометр-анероид — это один из основных приборов, который используют метеорологи для составления прогнозов погоды на ближайшие дни, так как её изменение зависит от изменения атмосферного давления.

Для автоматической и непрерывной записи изменений атмосферного давления используют барограф (от греческих слов барос; графо — пишу). Кроме металлических гофрированных коробочек в этом приборе есть механизм для движения бумажной ленты, на которой нанесены сетка значений давления и дни недели (рис. 120). По таким лентам можно выяснить, как изменялось атмосферное давление в течение любой недели.

Кстати:

Вывод о существовании атмосферного давления независимо от Э. Торричелли сделал немецкий физик Отто фон Герике (1602-1686). Откачивая воздух из тонкостенного металлического шара, от увидел, что шар сплющился. Анализируя причины сплющивания шара, он понял, что оно произошло под действием давления окружающей среды.

Открыв атмосферное давление. Герике построил перед фасадом своего дома в г. Магдебурге водяной барометр, в котором на поверхности жидкости плавала фигурка человека, указывающая на деления, нанесённые на стекле. • В 1654 г Герике, желая убедить всех в существовании атмосферного давления, выполнил знаменитый опыт с «магде-бургскими полушариями». На демонстрации опыта присутствовали члены Регенсбургского рейхстага и император Фердинанд III. В их присутствии из полости между двумя составленными вместе металлическими полушариями выкачали воздух. При этом силы атмосферного давления так крепко прижали эти полушария одно к другому, что их не смогли разъединить восемь пар лошадей (рис. 121).

В природе существует более 400 растений-барометров. Цветочный барометр можно найти и на огороде. Это маленькая ветвистая трава-мокрец. По её мелким белым цветкам можно предсказывать погоду в течение всего лета: если утром венчики не раскрываются – днем будет дождь.

Заказать решение задач по физике

Атмосферное давление и опыт Торричелли

Атмосфера Земли — это смесь различных газов, удерживающихся возле планеты благодаря действию силы тяжести на их молекулы, которые одновременно и беспрерывно двигаются, создавая давление. Это давление называют атмосферным.

Доказать существование атмосферного давления можно при помощи простых опытов.

Какие последствия действия атмосферного давления

Если взять трубку с поршнем, опустить ее одним концом в сосуд с водой и поднимать поршень вверх, то вода будет подниматься вслед за поршнем (рис. 102). Это возможно только тогда, когда давление воды в сосуде будет больше, чем под поршнем. За счет весового давления вода не сможет подниматься, так как уровень воды под поршнем выше, чем в сосуде, а поэтому и его давление больше. Вода должна вылиться обратно в сосуд. Следовательно, на жидкость в сосуде действует дополнительное давление, значение которого больше давления жидкости столба воды под поршнем. Это давление создают молекулы атмосферного воздуха. Действуя на свободную поверхность воды, атмосферное давление согласно закону Паскаля передается во всех направлениях одинаково.

Так как под поршнем воздуха нет, то вода будет заходить в трубку под действием неуравновешенного давления.

Каково значение атмосферного давления

Значение атмосферного давления достаточно большое. Убедиться в этом можно на многих опытах.

Возьмем два полых полушария, имеющие хорошо отшлифованные поверхности сечений. В одной из них есть специальный штуцер с краном, через который можно откачивать воздух.

Подвесим к штативу одно из полушарий, присоединим к нему снизу другое и начнем откачивать насосом через кран воздух из полости. Нижнее полушарие крепко прижмется к верхнему. Это возможно только тогда, когда давление в полости шара будет меньше давления снаружи.

В результате действия воздушного насоса, который откачивает воздух, давление в полости полушарий уменьшится, а наружное давление останется без изменений. Поэтому нижнее полушарие плотно прижмется к верхнему. ЮЗ

О значении силы при некотором уменьшении давления в шаре можно судить по массе груза, который может удерживаться, если его подвесить к нижнему полушарию. Если же открыть кран и в полость шара зайдет воздух, то нижнее полушарие вместе с грузом отпадет.

Как начали исследовать атмосферное давление

Подобный опыт провел и описал в 1654 г. немецкий физик, бургомистр города Магдебург а Отто Герике.

Отто Герике (1602-1686) – немецкий физик, который экспериментально изучал атмосферное давление. С помощью «магдебургских полушарий» он продемонстрировал действие атмосферного давления. Изучал также электрические явления, объяснил природу трения. Сконструировал первую электрическую машину.

Это событие осталось в истории науки благодаря образной гравюре того времени (рис. 103).

В современном производстве используют множество приспособлений, основанных на действии атмосферного давления. Для расчетов результатов их работы нужно знать значение атмосферного давления.

Способ измерения атмосферного давления впервые предложил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли.

Эванджелиста Торричелли (1608-1647) – итальянский ученый. Первым измерил атмосферное давление с помощью сконструированного им ртутного барометра. Доказал, что высота ртутного столба барометра равна примерно высоты водяного столба.

Он установил, что если закрытую с одной стороны трубку заполнить полностью ртутью, перевернуть ее и опустить в сосуд с ртутью, то выльется только часть этой ртути (рис. 104). Высота столба ртути в его опытах была примерно 760 мм. Результаты опыта дали возможность сделать вывод, что давление ртутного столба уравновешивается атмосферным давлением, которое действует на свободную поверхность ртути в сосуде. Атмосферное давление при таких условиях называют нормальным. С того времени в науку была введена единица измерения атмосферного давления – миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.).

Как рассчитать атмосферное давление

Выразим значение давления столба ртути высотой 760 мм (нормальное) в системных единицах измерения давления паскалях. Из предыдущих параграфов известно, что давление жидкости рассчитывается по формуле:

Учитывая, что плотность ртути получаем

Манометры в физике
Барометры в физике
Жидкостные насосы в физике
Выталкивающая сила в физике
Движение жидкостей и газов
Гидравлические машины в физике
Весовое давление жидкостей в физике
Сообщающиеся ссуды в физике

Источник

Download Article

You can use the barometric pressure to predict or analyze the weather. In a real-world situation, you’ll use a barometer to measure the pressure, and then you will convert the reading to units that are more convenient for you to use.

1
Look for the trend. In gauging weather trends and analysis, the absolute value of the pressure is nowhere nearly as significant as its “trend.” Namely: is the barometric pressure rising, is it falling, or is it holding steady? Watch the barometer needle and record its movements.^[1]
- The dials of older barometers often feature artistically-drawn backgrounds to indicate weather conditions like storms, strong winds, and clear skies. For all their aesthetic, these backgrounds can be misleading. The movement of the barometer needle has far more bearing upon the coming weather.
- If you have an old, traditional mercury tube-type barometer, then you may need to watch the meniscus: the highest curve of the liquid mercury that fills the cylinder.
2
Look at the reading. To determine the trend in a barometer, you need to compare the current pressure reading to a past pressure reading. Calculate the difference in pressure between the current reading and the reading from an hour ago.^[2]
- In many barometers, you can manually set a needle to mark a point on the pressure gauge. The needle will remain at this point to help you gauge recent trends in the pressure.
Advertisement
3

Know that atmospheric pressure decreases more or less exponentially with altitude. The higher you go, the lower the pressure. This means that a barometric pressure that would send someone straight through the trapdoors of a storm cellar at sea level along the coast of Costa Rica would be perfectly commonplace in the midst of summer in the mile-high city of Denver.^[3]

1

Understand the origins of barometric measurement. The Italian physicist Torricelli conceived the first barometer from the fact that the average pressure of the atmosphere is capable of “sucking” 76 centimeters (760 mm) of mercury (Hg, which is a liquid metal at STP) up the inside bore of an evacuated glass tube. Later mathematicians have come up with other units of pressure, but the traditional unit remains mm Hg: millimeters of mercury.^[4]
2
Know the units of pressure. Pressure is a measure of force per unit area, and there are various ways to describe both the force and the area.^[5] Atmospheric pressure is usually expressed in psi (pounds per square inch). It can also be expressed in “atmospheres” – one atmosphere is 14.7 psi. In the U.S., it is common to speak of air pressure in “inches of mercury,” as one might read the pressure from a barometer. In meteorology, air pressure is most often expressed in “millibars:” each millibar is exactly one dyne (gm-cm/sec^2) per square centimeter in the c.g.s. system of units.^[6]
- 14.7 psi is a rough average of barometric pressure at sea level and at STP (standard temperature and pressure.) STP is an internationally-accepted “general state” of the atmosphere. The 14.7 figure has been averaged over a large number of measurements, all either taken at sea level or corrected to sea level. Atmospheres are rarely used in meteorology.^[7]
- The millibar is an especially convenient unit of pressure for atmospheric studies. 1033 millibars is the pressure equivalent to one atmosphere, 14.7 psi, or 30 inches of mercury. Most weather maps and all aeronautical weather charts are in millibars, and the pressure at sea level is usually very close to 1000 millibars.
- Nearly all barometers in the U.S. are graduated in units of inches of mercury. The barometer is read to the nearest hundredth of an inch, such as “29.93 inches.” Similarly, aircraft altimeter settings are universally given by control towers in inches of mercury corrected to sea level, regardless of the altitude of the airfield.
3

Add New Question

Question

How can I solve this problem? 103 kPa = how many inches mercury?

Kickbuttowski

Community Answer

1 kpa= 0.295 inches of mercury.Then multiplying it by 103 ,I.e 1 kpa ×103 = 0.295 ×103 inches=30.4159 inches. Therefore, 103 kpa =30.4159 inches of mercury.
Question

Would 962 be pleasant or gloomy?

Usually anything less than 1000 points to gloomy weather. The lower you are from 1000, the gloomier the weather.
Question

After I read the dry bulb and wet bulb temperature from the given hydrometer, how do I find out the relative humidity of air from the given relative humidity and table?

Try to find the difference between the wet-bulb and dry-bulb temperatures. After that, take the dry-bulb temperature and the difference you calculated, and where the columns meet on the chart is your answer. You can also do that to find the dew-point temperature if you have the dew-point chart.

Ask a Question

200 characters left

Include your email address to get a message when this question is answered.

Submit

Video

Meteorologists can predict weather from watching the motion of a barometer over the hours. They combine the barometer reading with a knowledge of the strength and direction of the wind – and how the direction of the wind is changing over time.
We are not yet able to tell the barometric pressure by cloud study, sky color, or any other method than direct measurement. The most accurate measurements come from a sensitive device like an aneroid barometer.

References

About This Article

Article SummaryX

To calculate barometric pressure, look at a barometer and write down the pressure reading. Then, check back in an hour and write down the new reading. Once you have both readings, subtract the current pressure from the pressure an hour ago to determine how much the barometric pressure has risen or fallen. To learn how to convert between units of barometric pressure, scroll down!

Did this summary help you?

Thanks to all authors for creating a page that has been read 220,781 times.

Reader Success Stories

Melodie Fidler

Sep 12, 2018

“I was just doing a little research on barometric pressure due to so many hurricanes right now; I live on Gulf of…” more

Did this article help you?

Источник

Рассмотрим один интересный опыт.
Поставили на весы две пустые колбы. Одну из них нагрели. Через некоторое
время видно, что та колба, которую нагревали, поднимется вверх, то есть она
станет легче. Это можно объяснить тем, что в колбе был воздух, который при
нагревании расширился и вышел из неё. А, значит, в колбе воздуха стало меньше.
Этот опыт доказывает то, что воздух имеет вес.

Учёные подсчитали, что масса 1м³
воздуха на уровне моря равна 1,3 кг. Чем выше находится воздух от земной
поверхности, тем меньше его масса. Так, на высоте 12 км масса воздуха
составляет 310 г, а на высоте 40 км всего лишь 4 г.

Любой предмет на земной поверхности
оказывает давление на нижележащий предмет. Например, лежащий учебник географии
на вашей парте оказывает на неё давление, или стул, на котором вы сидите,
оказывает давление на пол.

Так как воздух имеет вес, то он
тоже оказывает давление.

Сила, с которой воздух давит на все
предметы земной поверхности, называют атмосферным давлением. Воздух
оказывает давление и на вас с нами, только мы его не ощущаем, потому что его
давление равно величине давления, которое существует внутри нас. Но ощутить
атмосферное давление всё-таки можно: при взлёте или посадке самолёта
чувствуется, как воздух давит на наши барабанные перепонки.

Впервые атмосферное давление было измерено
прибором, который называется ртутный барометр. Он был изобретен в
1643 году Еванджелисто Торричелли.

Ртутный барометр представляет собой стеклянную
трубку, запаянную сверху, а открытым концом помещённую в сосуд с ртутью.
Некоторое количество ртути сначала выливается из трубки, а потом высота
столбика ртути практически не меняется. Наблюдая за этим явлением, Торричелли
в 1643 году сделал вывод, что на открытый сосуд с ртутью воздух оказывает
давление, которое не даёт ртути вылиться из трубки. А изменение высоты столба
ртути в трубке зависит от изменения атмосферного давления: если атмосферное
давление падает, то и столбик ртути в трубке тоже падает. Если же атмосферное
давление повышается, то вслед за ним поднимается и столб ртути.

В современных ртутных барометрах
стеклянная трубка находится в железном коробе, на котором помещена шкала
в миллиметрах. По ней и можно судить о величине атмосферного давления в
миллиметрах ртутного столба. Ртутный барометр самый точный прибор для измерения
давления, поэтому им пользуются для измерения давления на метеорологических
станциях. Но таким прибором неудобно пользоваться в полевых условиях. Поэтому
чаще всего в настоящее время для измерения атмосферного давления пользуются барометром-анероидом.

Внутри этого прибора находится металлическая
коробочка, которая очень чувствительна к любому изменению атмосферного
давления. Так, если атмосферное давление увеличивается, то металлическая
коробочка сжимается, а если, наоборот, давление уменьшается, то
коробочка расширяется. Она соединена со стрелкой на корпусе прибора,
которая указывает на шкале величину атмосферного давления.

Нормальным
принято считать атмосферное давление 760 мм ртутного столба. Оно
определено на уровне моря на широте 45⁰ при температуре 0⁰С.

Если величина атмосферного давление выше
величины 760 мм ртутного столба, то говорят, что давление повышенное.
Если давление ниже 760 мм ртутного столба, то такое давление является пониженным.

Если вы когда-нибудь поднимались в горы,
то, наверное, замечали, что при поднятии на высоту становится всё труднее
дышать. С чем это связано? Всё дело в том, что воздух с высотой
становится менее плотным, а значит, атмосферное давление с
высотой понижается. Подсчитано, что при подъёме на 10,5 м атмосферное
давление падает на 1 мм ртутного столба. Значит, если вы поднялись на
гору высотой в 4000 метров, у подножья которой величина атмосферного
давления составила 760 мм ртутного столба, то на её вершине вы будете
испытывать давление в 380 мм ртутного столба.

Разное давление испытывают и жильцы одного
дома. Например, если вы проживаете на 1 этаже, то испытываете
атмосферное давление равное давлению у поверхности Земли, например, 740 мм
ртутного столба. А вот ваш сосед с 11 этажа будет испытывать
давление уже 737 мм ртутного столба.

Атмосферное давление изменяется не
только с высотой, но и в течение дня в любом пункте Земли. Это
связано с тем, что на величину давления оказывает влияние температура
воздуха. Холодный воздух тяжёлый и плотный, а тёплый воздух лёгкий и менее
плотный. Поэтому тёплый воздух оказывает меньшее давление на
земную поверхность, чем холодный.

Именно по этой причине возможно совершать
полёты на воздушных шарах: воздух в шаре нагревается при помощи газовой
горелки, и он поднимается вверх, потому что тёплый воздух лёгкий.

Подведём итоги.

На все предметы, находящиеся на земной
поверхности, воздух оказывает давление. Сила, с которой он давит на все
предметы, находящиеся на Земле, называют атмосферным давлением.

Атмосферное давление измеряют ртутным
барометром и барометром-анероидом.

За нормальное атмосферное давление
принято давление воздуха на уровне моря на широте 45⁰ при
температуре 0⁰С в 760 мм ртутного столба. Его величина
изменяется с высотой: при подъёме на каждые 10,5 метров давление падает на
1 мм ртутного столба. Атмосферное давление зависит от температуры воздуха:
чем теплее воздух, тем меньше его давление.

Источник

История[править | править код]

Изменчивость и влияние на погоду[править | править код]

Стандартное давление[править | править код]

Барическая ступень[править | править код]

Изменения давления с высотой[править | править код]

Приведение к уровню моря[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Источники[править | править код]

Сноски[править | править код]

Литература[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Формула для нахождения атмосферного давления

Атмосферное давление и опыт Торричелли

Какие последствия действия атмосферного давления

Каково значение атмосферного давления

Как начали исследовать атмосферное давление

Как рассчитать атмосферное давление

Video

References

About This Article

Reader Success Stories

Did this article help you?

Вам также может понравиться

Как найти заряд системы конденсаторов

Как найти расстояние между точками треугольника

Как найти оператора яндекс

Добавить комментарий Отменить ответ