大気圧とは何ですか?

大気圧は、気圧とも呼ばれ、大気中の空気が地球の表面とすべての物体に及ぼす力です。

この圧力は地球上のどこでも同じではなく、天候や救援条件によって異なり、空気の濃度に関係しています。

  • より濃縮された空気:より高い圧力
  • 空気の濃度が低い:圧力が低い

空気の濃度と圧力に影響を与える主な要因は 高度 そしてその 温度.

大気圧は、1643年に物理学者で数学者のエヴァンジェリスタトリチェリによって最初に決定されました。

大気圧の計算方法は?

圧力は、力(F)と面積(A)の比率で計算されます。

大気圧の場合、力とは、空気の柱が特定の表面積に及ぼす重量を指します。 大気圧はN / mで測定されます2 (1平方メートルあたりのニュートン)またはパスカル(Pa)。

大気圧

どこ、

  • F = Nで測定された力(ニュートン)
  • THE =メートルで測定された面積2
  • P = N / mで測定された圧力2 またはpaschal(Pa)

大気圧を計算する別の方法は、次の式を使用することです。

大気圧

どこ、

  • d = kg /m³で測定された密度
  • H =メートルで測定された高さ
  • g = m /s²で測定された重力
  • P = paで測定された圧力(Pa)

海面での大気圧

大気圧の公式を適用し、Torricelliの実験を値の参照として使用すると、海面での大気圧を計算できます。 これらの条件下では、値は次のとおりです:

  • 水銀の密度: 13,6.103 km / m3
  • 重力加速度: 9.8 m / s2
  • 管内の水銀が到達する高さ: 76 cm = 0.76 m

式(P = d x g x h)を適用すると、次のようになります。

P = 13.6.103 x 9.8 x 0.76

p = 1.013.105 パン

海面での大気圧値は、次のように表すこともできます。

760 mmHg(水銀柱ミリメートル)
1気圧(大気)
100,000 N / m2 (1平方メートルあたりのニュートン)
1,013バー(バー)
14,696 psi(ポンド/平方インチ)

また、それが何であるかを理解する , 密度 そして 重力.

標高が高いほど、大気圧は低くなります。

高度は大気圧に影響を与える主な要因の1つです。 この関係がどのように起こっているのかを理解するには、大気の構造について考える必要があります。

大気は800kmの空気の層であり、酸素、水素、窒素などのさまざまなガスで構成されています。 これらのガスには質量と重量があり、地表のすべての物体に力を及ぼします。

圧力がその領域にかかる力であると考える場合、空気の柱が特定の領域に及ぼす力を計算する必要があります。

海面に近づくほど、この大気の柱は大きくなり、浮き彫りになるにつれて、この柱は減少します。

カラムの重量が大きいほど、空気はより集中します。つまり、空気分子は互いに接近します。 一方、レリーフを上るにつれて、分子はより広がり、空気はあまり集中しなくなります。

そのため、登山者は山に登るときに呼吸が困難になります。 空気濃度が低くなると、粒子が離れ、空気が薄くなります。

一方、海面では空気が非常に集中しているため、呼吸が楽になります。

大気圧

の意味も参照してください 高度 と会う 大気層.

気温が高いほど、大気圧は低くなります。

大気圧も温度の影響を受けます。 高温では、物体の分子が離れて移動することを覚えておいてください-空気も移動します。

これは、より暖かい温度では、空気分子がより広がり、したがって大気圧が低くなる傾向があることを意味します。

寒い場所では、空気分子が凝集し、ガスの濃度が上昇し、その結果、大気圧が上昇します。

についてもっと知る 温度.

大気圧の実例

航空機の加圧

民間航空機は通常、地球の表面から約11,000メートル上空を飛行します。 この高度では、空気はあまり集中しておらず、 大気圧が低すぎる、それは人間の生活を不可能にします。

この高度でキャビン内で呼吸できるようにするために、航空機は加圧されています。 これは、人間に適した圧力に達するまで、大量の空気がキャビンに注入されることを意味します。

飛行中、機内の圧力は外気の圧力よりもはるかに高く、この圧力が変化しないようにするには、機内を完全に密閉する必要があります。

空気が高密度領域から低密度領域に流れると、キャビンに漏れがあると、空気が航空機からすばやく逃げ出し、減圧が発生します。

についてもっと知る 圧力.

ストローの液体

ストローで液体を飲むことは、大気圧の作用のおかげでのみ可能です。 これは、大気圧がカップ内の液体に力を及ぼしているためです。

藁の中には空気が入っているので圧力がかかりますが、藁の中から空気を引くと中の圧力が下がります。

大気圧が液体を「押し下げる」ので、液体が最高圧力から最低圧力に流れると、液体は口に達するまでストローを通って上昇します。

気圧計:大気圧を測定するための機器

大気圧の測定は、1643年にイタリアの物理学者および数学者であるエヴァンジェリスタトリチェッリによって最初に行われました。

トリチェリが作成した 水銀気圧計、ボウルに似た、長さ1メートルの試験管と小さな容器で構成される器具。 両方の容器は水銀で満たされていました。

彼の実験では、空気がチューブに入らないように、試験管を開いた端を下にしてボウルに入れました。

液体がチューブからボウルに流れ始め、水銀のカラムが76cmに達するとシステムは平衡状態になりました。 試験管の上部に真空が形成されました。

バロメーター

システムの安定化とは、水銀柱が液体に及ぼす大気圧が、外部の大気によって加えられる大気圧に等しいことを意味します。

したがって、トリチェリは、海面での大気圧が76cmHgまたは760mmHgに等しいと判断しました。

の意味も参照してください 雰囲気.

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