Atmosferski tlak, imenovan tudi zračni tlak, je sila, ki jo zrak v ozračju izvaja na zemeljsko površino in vsa telesa.
Ta tlak ni enak nikjer na planetu, spreminja se glede na vremenske in reliefne razmere in je povezan s koncentracijo zraka:
- Bolj koncentriran zrak: višji tlak
- Manj koncentriran zrak: nižji tlak
Glavni dejavniki, ki vplivajo na koncentracijo in tlak zraka, so nadmorske višine in temperatura.
Atmosferski tlak je leta 1643 prvič določil fizik in matematik Evangelista Torricelli.
Kako izračunati atmosferski tlak?
Tlak se izračuna z razmerjem med silo (F) in površino (A).
V primeru atmosferskega tlaka se sila nanaša na težo, ki jo zračni steber deluje na določeno površino. Atmosferski tlak se meri v N / m2 (Newton na kvadratni meter) ali paskal (Pa).
Kje,
- F = sila, izmerjena v N (Newton)
- THE = površina, izmerjena v m2
- P = tlak, izmerjen v N / m2 ali pashalno (Pa)
Drug način za izračun atmosferskega tlaka je uporaba naslednje formule:
Kje,
- d = gostota, izmerjena v kg / m³
- H = višina, izmerjena v metrih
- g = gravitacija, izmerjena v m / s²
- P = tlak, izmerjen v pa (Pa)
Atmosferski tlak na morski gladini
Z uporabo formule atmosferskega tlaka in uporabo Torricellijevega poskusa kot referenčne vrednosti za vrednosti lahko izračunamo atmosferski tlak na morski gladini. V teh pogojih so vrednosti:
- Gostota živega srebra: 13,6.103 km / m3
- Pospešek gravitacije: 9,8 m / s2
- Višina, ki jo v cevi doseže živo srebro: 76 cm = 0,76 m
Z uporabo formule (P = d x g x h) imamo:
P = 13.6.103 x 9,8 x 0,76
p = 1,013,105 Pan
Vrednost atmosferskega tlaka na morski gladini lahko izrazimo tudi z:
| 760 mmHg (milimetri živega srebra) |
| 1 atm (ozračje) |
| 100.000 N / m2 (Newton na kvadratni meter) |
| 1.013 barov (palic) |
| 14.696 psi (funt na kvadratni palec) |
Razumejte tudi, kaj je to moč, gostoto in gravitacija.
Višja kot je nadmorska višina, nižji je atmosferski tlak
Nadmorska višina je eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na atmosferski tlak. Da bi razumeli, kako to razmerje poteka, je treba razmisliti o strukturi ozračja.
Atmosfera je 800 km zračna plast, sestavljena iz različnih plinov, kot so kisik, vodik in dušik. Ti plini imajo maso in težo in delujejo na vsa telesa na zemeljski površini.
Če menimo, da je tlak sila na območje, moramo izračunati silo, ki jo zračni steber deluje na določeno območje.
Bližje gladini morja bo večji ta stolpec atmosferskega zraka in ko se bomo olajšali, se bo ta stolpec zmanjšal.
Večja ko je teža kolone, bolj koncentriran je zrak, to pomeni, da so molekule zraka bližje skupaj. Po drugi strani pa se bodo molekule, ko gremo po reliefu navzgor, bolj razprle in zrak bo manj koncentriran.
Zato plezalci težko plezajo med plezanjem po gorah. Ker je koncentracija zraka nižja, so delci bolj narazen, zaradi česar je zrak tanek.
Na morski gladini pa je zrak zelo koncentriran, kar olajša dihanje.
Glej tudi pomen nadmorske višine in izpolnjujejo atmosferske plasti.
Višja kot je temperatura, nižji je atmosferski tlak
Na atmosferski tlak vpliva tudi temperatura. Samo ne pozabite, da se pri visokih temperaturah molekule teles premikajo - zrak tudi.
To pomeni, da so pri toplejših temperaturah molekule zraka bolj razpršene in je zato atmosferski tlak ponavadi nižji.
V hladnih prostorih se molekule zraka strgajo, kar povečuje koncentracijo plinov in posledično zračni tlak višji.
vedeti več o temperatura.
Praktični primeri atmosferskega tlaka
Tlak v zrakoplovu
Komercialna letala običajno letijo približno 11.000 metrov nad zemeljskim površjem. Na tej nadmorski višini zrak ni zelo koncentriran atmosferski tlak je prenizek, ki onemogoča človeško življenje.
Da bi omogočili dihanje v kabini na tej višini, je zrakoplov pod pritiskom. To pomeni, da se v kabino vbrizga velika količina zraka, dokler ni dosežen človeški tlak.
Med letom je tlak v letalu veliko večji od tlaka v zunanji atmosferi in da se ta tlak ne spremeni, mora biti kabina letala popolnoma zaprta.
Ko zrak teče iz območja z večjo gostoto v območje z manjšo gostoto, bo zaradi kakršnega koli puščanja v kabini zrak hitro ušel iz letala, kar bo povzročilo razbremenitev.
vedeti več o pritisk.
Tekočina v slami
Pitje tekočine v slamici je mogoče le zaradi delovanja atmosferskega tlaka. To je zato, ker atmosferski tlak deluje na tekočino v skodelici.
V notranjosti slame je zrak in s tem pritisk, ko pa zrak potegnemo iz notranjosti slame, tlak v njej zmanjšamo.
Ker atmosferski tlak »potiska« tekočino navzdol in ko tekočina teče od najvišjega do najnižjega tlaka, bo tekočina naraščala skozi slamo, dokler ne bo prišla do ust.
Barometer: instrument za merjenje atmosferskega tlaka
Merjenje atmosferskega tlaka je leta 1643 prvič izvedel Evangelista Torricelli, italijanski fizik in matematik.
Torricelli je ustvaril živosrebrni barometer, instrument, sestavljen iz 1 metra dolge epruvete in druge spodnje posode, podobne skledi. Obe posodi sta bili napolnjeni z živim srebrom.
V njegovem poskusu je bila epruveta postavljena v posodo z odprtim koncem navzdol, tako da v cev ni mogel vstopiti zrak.
Tekočina je začela teči iz cevi v skledo in sistem je prišel v ravnovesje, ko je stolpec živega srebra dosegel 76 cm. Na vrhu epruvete je nastal vakuum.
Stabilizacija sistema pomeni, da je atmosferski tlak, ki ga stolpec živega srebra izvaja na tekočino, enak atmosferskemu tlaku, ki ga izvaja zunanje ozračje.
Torej je Torricelli določil, da bo atmosferski tlak na morski gladini enak 76 cmHg ali 760 mmHg.
Glej tudi pomen vzdušje.
