Atmosfäärirõhk, mida nimetatakse ka õhurõhuks, on jõud, mida atmosfääris olev õhk avaldab Maa pinnale ja kõigile kehadele.
See rõhk ei ole planeedil ühesugune, see varieerub vastavalt ilmastiku- ja leevendustingimustele ning on seotud õhu kontsentratsiooniga:
- Kontsentreeritum õhk: kõrgem rõhk
- Vähem kontsentreeritud õhk: madalam rõhk
Peamised õhu kontsentratsiooni ja rõhku mõjutavad tegurid on kõrgus ja temperatuur.
Esmakordselt määras atmosfäärirõhu füüsiline ja matemaatik Evangelista Torricelli 1643. aastal.
Kuidas arvutada atmosfäärirõhku?
Rõhk arvutatakse jõu (F) ja ala (A) suhte järgi.
Atmosfäärirõhu korral viitab jõud kaalule, mille õhusammas avaldab teatud pinnal. Atmosfäärirõhku mõõdetakse N / m2 (Newton ruutmeetri kohta) või pascal (Pa).
Kus
- F = jõud, mõõdetud N-s (Newton)
- THE = pindala, mõõdetuna meetrites2
- P = rõhk mõõdetud N / m2 või pasal (Pa)
Teine võimalus atmosfäärirõhu arvutamiseks on järgmise valemi kasutamine:
Kus
- d = tihedus, mõõdetuna kg / m³
- H = meetrites mõõdetud kõrgus
- g = gravitatsioon, mõõdetuna m / s²
- P = rõhk mõõdetuna pa (Pa)
Atmosfäärirõhk merepinnal
Rakendades atmosfäärirõhu valemit ja kasutades Torricelli eksperimenti väärtuste võrdlusalusena, saame arvutada atmosfäärirõhu merepinnal. Nendes tingimustes on väärtused järgmised:
- Elavhõbeda tihedus: 13,6.103 km / m3
- Raskuskiirendus: 9,8 m / s2
- Torus elavhõbedaga saavutatud kõrgus: 76 cm = 0,76 m
Valemi (P = d x g x h) rakendamisel on meil:
P = 13,6,103 x 9,8 x 0,76
p = 1,013,105 Pan
Atmosfäärirõhu väärtust merepinnal võib väljendada ka järgmiselt:
| 760 mmHg (millimeetrit elavhõbedat) |
| 1 atm (atmosfäär) |
| 100 000 N / m2 (Newton ruutmeetri kohta) |
| 1013 baari (baari) |
| 14 696 psi (nael ruuttolli kohta) |
Mõista ka, mis see on tugevus, tihedus ja raskusjõud.
Mida suurem on kõrgus, seda madalam on atmosfäärirõhk
Kõrgus on üks peamisi atmosfäärirõhku mõjutavaid tegureid. Selle suhte mõistmiseks on vaja mõelda atmosfääri ülesehitusele.
Atmosfäär on 800 km õhukiht, mis koosneb erinevatest gaasidest, nagu hapnik, vesinik ja lämmastik. Nendel gaasidel on mass ja kaal ning need avaldavad jõudu kõigile maakera pinnal asuvatele kehadele.
Kui arvestame, et rõhk on piirkonnale mõjuv jõud, peame arvutama jõu, mida õhusammas antud alale avaldab.
Mida lähemal merepinnale, seda suurem on see atmosfääriõhu sammas ja kui me kergendusega tõuseme, siis see sammas väheneb.
Mida suurem on kolonni kaal, seda kontsentreeritum on õhk, see tähendab, et õhumolekulid on üksteisele lähemal. Teiselt poolt, kui me läheme reljeefi ülespoole, on molekulid laiali ja õhk vähem kontsentreeritud.
Seetõttu on mägironijatel mägedesse ronimisel hingamisraskused. Kuna õhukontsentratsioon on madalam, on osakesed üksteisest kaugemal, mistõttu õhk on õhuke.
Merepinnal seevastu on õhk väga kontsentreeritud, mis muudab hingamise lihtsamaks.
Vt ka tähendust kõrgus ja kohtuda atmosfääri kihid.
Mida kõrgem temperatuur, seda madalam on atmosfäärirõhk
Atmosfäärirõhku mõjutab ka temperatuur. Pidage vaid meeles, et kõrgel temperatuuril liiguvad kehamolekulid üksteisest - nii ka õhk.
See tähendab, et soojematel temperatuuridel on õhumolekulid rohkem laiali ja seetõttu kipub atmosfäärirõhk olema madalam.
Külmades kohtades kogunevad õhumolekulid kokku, suurendades gaaside kontsentratsiooni ja suurendades sellest tulenevalt atmosfäärirõhku.
rohkem teada temperatuur.
Praktilised näited atmosfäärirõhust
Õhusõiduki survestamine
Kommertslennukid lendavad tavaliselt umbes 11 000 meetri kõrgusel Maa pinnast. Sellel kõrgusel pole õhk eriti kontsentreeritud ja atmosfäärirõhk on liiga madal, mis muudab inimese elu võimatuks.
Sellel kõrgusel kabiini sees hingamise võimaldamiseks on õhusõidukil rõhk. See tähendab, et salongi süstitakse suures koguses õhku, kuni saavutatakse inimestele sobiv rõhk.
Lennu ajal on lennukisisene rõhk palju suurem kui õhu atmosfäärirõhk ja et see rõhk ei muutuks, tuleb lennuki kabiin täielikult sulgeda.
Kuna õhk voolab suurema tihedusega alalt väiksema tihedusega alale, põhjustab igasugune salongis olev leke õhu kiiresti lennukist välja, põhjustades rõhu alandamise.
rohkem teada surve.
Vedel põhus
Vedeliku joomine põhus on võimalik ainult tänu atmosfäärirõhu toimele. Seda seetõttu, et atmosfäärirõhk avaldab tassis olevale vedelikule jõudu.
Kõrre sees on õhk ja seetõttu ka rõhk, kuid kui tõmbame õhku õlgede seest, siis vähendame rõhku sees.
Kuna on atmosfäärirõhk, mis "surub" vedelikku alla ja kui vedelik voolab suurimast madalamale, tõuseb vedelik läbi põhu kuni suudmeni jõudmiseni.
Baromeeter: vahend atmosfäärirõhu mõõtmiseks
Esmakordselt tegi atmosfäärirõhu mõõtmise 1643. aastal Itaalia füüsik ja matemaatik Evangelista Torricelli.
Torricelli lõi elavhõbeda baromeeter, instrument, mis koosneb 1 meetri pikkusest katseklaasist ja teisest kausi sarnasest madalamast anumast. Mõlemad mahutid olid täidetud elavhõbedaga.
Tema katses pandi katseklaas avatud otsaga kaussi, nii et torusse ei pääseks õhku.
Vedelik hakkas torust kaussi voolama ja süsteem jõudis tasakaalu, kui elavhõbeda kolonn jõudis 76 cm-ni. Katseklaasi ülaosas tekkis vaakum.
Süsteemi stabiliseerimine tähendab, et atmosfäärirõhk, mille elavhõbeda kolonn vedelikule avaldab, on võrdne atmosfäärirõhuga, mida avaldab väljaspool asuv atmosfäär.
Seega otsustas Torricelli, et atmosfäärirõhk merepinnal oleks võrdne 76 cmHg või 760 mmHg.
Vt ka tähendust atmosfääri.
