Atmosferik basınç, çevredeki havadan, yani atmosferden etkilenmemizi sağlayan kuvvettir. Makale, hava basıncının gerçekten var olduğundan emin olacağımız deneyler sunacak. Bunu ilk kimin ölçtüğünü, atmosfer basıncı eşit olmayan bir şekilde dağıldığında neler olduğunu ve çok daha fazlasını öğreneceğiz.
Atmosferik basıncın tezahürleri
Hava etraftaki her şeye baskı yapıyorsa, o zaman bir şey ağırlığındadır. Bu gerçekten doğru mu, o zaman neden bize ağırlıksız görünüyor? Atmosfer basıncının gerçekten var olduğunu gösteren deneyler yapalım.
Şırıngayı ortasına kadar suyla doldurun ve ardından pistonu yukarı çekin. Su pistonu takip edecektir. Bunun nedeni atmosferik basınçtır, ancak insanlar henüz varlığından haberdar olmadıklarında, doğanın boşluğa tahammül etmediğini söylediler. Piston yükseldiğinde bir alan oluştuğunu artık biliyoruz.az altılmış basınç ve atmosfer suyu şırıngaya sıkıştırır.
Plastik kart ve kavanoz ile deneyim
Bir cam kavanozun üstünü suyla doldurun, üstünü bir parça plastikle, örneğin bir kartla kapatın. Kavanozu ters çevirelim ve kartın tuttuğunu ve düşmediğini görelim. Su basıncının kuvveti, atmosferin basınç kuvveti ile dengelenir. Suya yukarıdan hiçbir şey baskı yapmaz, ancak atmosfer aşağıdan baskı yapar, sonuç olarak kart tutulur. Plastik ile kavanoz arasına hava girerse kart düşer ve su dışarı dökülür.
Torricelli cihazı
İtalyan bilim adamı Torricelli ilk kez atmosfer basıncını ölçtü. Bunu sözde cıva barometresi ile yaptı. İlk olarak, Torricelli bir cam tüpü tepesine kadar cıva ile doldurdu, büyük bir cıva kasesi aldı, tüpü ters çevirdi, kaseye daldırdı ve alt ucunu açtı. Merkür alçalmaya başladı ama tamamen çıkmadı ama belli bir yüksekliğe indi.
Bu seviyenin 760 mm olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, atmosferin basıncı 760 mm'lik bir cıva sütununu tutabilir. Basınç yükselirse, daha yüksek bir sütunu tutabilir, azalırsa daha az tutabilir. Eğer öyleyse, boyutu sütunun yüksekliğine göre değerlendirilebilir. Bu nedenle, pratikte, atmosferin ve gazların basıncı genellikle milimetre cıva ile ölçülür. Milimetre cıva ile pascal'ın olağan birimleri arasında bir ilişki kuralım.
Milimetre cıva ve paskal nasıl ilişkilidir
Atmosferik basınç civayı 760 mm yükseltir. Demek oluyornormal atmosferik basınç seviyesine eşit bir kuvvetle 760 mm yüksekliğinde bir cıva sütunu presler. 1 mm Hg, 1 mm yüksekliğindeki cıva sütununun ürettiği basınçtır. Cıva sütununun yüksekliğinin 1 mm olduğunu hayal edin. Bu irtifaya karşılık gelen hidrostatik basıncı hesaplayın.
P=1 mmHg Hidrostatik basınç şu formülle hesaplanır: ρgh. ρ cıvanın yoğunluğudur, g yerçekiminden kaynaklanan ivmedir, h sıvı kolonunun yüksekliğidir. ρ=13, 6103 kg/m3, g=9, 8 N/kg, h=110 -3 m. Bu verileri formülde değiştirin. Dönüştürmeden sonra, 13.69.8=133,3 N/m2 kalacaktır. N/m2 - bu Pascal (Pa). Atmosfer basıncını hektopaskallara çevirirsek, 1 mm Hg. Sanat. 1.333 hPa'ya karşılık gelir.
Hg ve hava
Torricelli uzun süre cıva barometresinin okumalarını izledi. İlginç bir şey fark etti. Cıva kolonu düştüğünde yani atmosfer basıncı düştüğünde bir süre sonra kötü hava başlar. Cıva sütunu yükseldiğinde, bir süre sonra kötü hava koşullarının yerini iyi hava alır. Yani atmosfer basıncının ölçülmesi bir hava tahmini yapmanızı sağlar.
Artık meteoroloji servisleri günün her saati, her 3 saatte bir atmosfer basıncını ölçüyor. Jules Verne'in On Beş Yaşındaki Kaptan adlı kitabı, barometre ve havanın gözlemlenmesini anlatır. Kitabın kahramanı, cıva sütunu hızlı bir şekilde düşerse, havanın keskin bir şekilde bozulduğunu, ancak cıva seviyesi birkaç gün içinde yavaş yavaş düşerse, uzun sürmediğini keşfetti.hava yavaş yavaş bozulacak, ancak uzun sürecek.
Atmosferik basınç eşit olmayan bir şekilde dağıldığında ne olur
Sinoptik bir harita düşünelim. Farklı alanlarda, şehirlerde, ülkelerde, kıtalarda atmosfer basıncının değerlerini içerir. Hava kütlelerinin hareket yönü oklarla gösterilmiştir. Rüzgar neden esiyor? Atmosfer basıncı bazı yerlerde daha fazla, bazılarında ise daha azdır. Rüzgar büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğru eser. Haritada okların yönünde görüyoruz.
Tüm gezegene bakarsanız, farklı yerlerinde farklı olduğunu görebilirsiniz. Rüzgar oklarının saat yönünde döndüğü ve hareket ettiği yüksek basınç alanları mor renkle işaretlenmiştir. Bu yüksek basınç alanına antisiklon denir. Genellikle açık hava vardır.
Ama İspanya ve Portekiz. Burada en güçlü iki antisiklonu gözlemliyoruz. Hava akımlarının bükülmesi, dünyanın dönüşü ile bağlantılıdır.
Ve burada düşük atmosferik basıncın iki güçlü alanı var - sadece 965 hektopaskal. Bu bir siklon, içindeki hava saat yönünün tersine dönüyor.
Böylece gezegenimizin farklı yerlerinde atmosfer basıncının dağılımını gözlemleyebilirsiniz. Günümüzde meteorologlar, atmosferik basınç eşit olmayan bir şekilde dağıldığında meydana gelen hava değişikliklerini doğru bir şekilde tahmin ediyor.
Deniz seviyesinde ve üzerindeki basınç
Barometrenin 1006 hPa'lık bir basınç gösterdiğini varsayalım. Ama eğerbelirli bir bölgenin, şehrin sinoptik haritasına bakın, orada atmosferik basıncın farklı olduğu ortaya çıkabilir. Bu neden oluyor? Gerçek şu ki, sinoptik haritalar deniz seviyesindeki atmosferik basınç değerlerini gösteriyor. Deniz seviyesinden belirli bir yükseklikte olabiliriz, bu nedenle barometrenin oda içinde gösterdiği basınç deniz seviyesinden daha azdır.
Altimetre
Konumunuzun yüksekliğini nasıl ölçebilirsiniz? Barometreye benzer özel aletler vardır, ancak ölçekleri basınç birimlerinde değil, yükseklik birimlerinde derecelendirilir. Turistler ve pilotlar bu tür cihazlara sahiptir. Bunlara altimetre veya parametrik altimetre denir. Pilot yerdeyken altimetreyi sıfıra ayarlar çünkü yerden yüksekliği sıfırdır. Gerekirse, hava sahasının deniz seviyesinden hangi yükseklikte olduğunu bilmesinin önemli olup olmadığına bağlı olarak oku deniz seviyesinden yüksekliğe ayarlar. Uzun mesafeli uçuşlar söz konusu olduğunda, özellikle hava sahası dağlardaysa bu yararlı olabilir. Ardından altimetre iğnesine bakarak pilot rakımı belirler.
Atmosferik basınç neden yükseklikle artar
Atmosferik basınç eşit olmayan bir şekilde dağıldığında rüzgar meydana geldiğini öğrendikten sonra, irtifa arttıkça basıncın neden azaldığını anlayalım. Havanın ağırlığı vardır, bu nedenle yeryüzüne çekilir, ona baskı uygular. Atmosferin belirli bir katmanına bir barometre yerleştirirsek, o zaman atmosferin o katmanı tarafından preslenir,hangisi yukarıda. Atmosferin net sınırları olmadığına dikkat edilmelidir.
Deniz seviyesine bir barometre yerleştirirsek, basınç, bu hava katmanındaki basınç ile atmosferin üzerindeki katmanlardaki basınçların toplamına eşit olacaktır. Yani yükseklik arttıkça basınç azalır. Soru ortaya çıkıyor: atmosferik basıncı Р=ρgh formülüne göre hesaplamak mümkün mü? Hayır, çünkü hava yoğunluğunun değeri atmosferin farklı katmanlarında sabit değildir. Altta hava daha fazla basınç altındadır, bu nedenle daha yoğundur ve üstte daha az yoğundur.
