אנו מסבירים מהו לחץ אטמוספרי, מדוע הוא משתנה וכיצד הוא התגלה. כמו כן, כיצד הוא נמדד ובאילו יחידות משתמשים.
לחץ אטמוספרי שווה ערך למשקל של עמוד אוויר.מהו לחץ אטמוספרי?
לחץ אטמוספרי או לחץ ברומטרי הוא ה כּוֹחַ מופעל על ידי קבוצת הגזים המעורבים המהווים את אַטמוֹספֵרָה, על פני כדור הארץ והיסודות שנמצאים עליו. כוח זה ניתן ליחידת שטח, כלומר, הוא שווה ערך למשקל העמוד של אוויר המשתרעת מנקודה על פני כדור הארץ ועד לגבולות העליונים של האטמוספירה.
לחץ אטמוספרי ושונותיו לאורך תקופה מהווים נתון רגיל במחקר של מזג אוויר אטמוספרי. עם זאת, האוויר משתנה מ צְפִיפוּת כשהוא מתרחק מהקרקע ומושפע גם מה- טֶמפֶּרָטוּרָה, כך שבדרך כלל לא קל לחשב את הלחץ האטמוספרי של נקודה מסוימת עם מרווח ודאות גבוה.
בימי קדם, עצם הרעיון של לחץ אטמוספרי לא היה ידוע, והשפעותיו היומיומיות, כגון ההגבלה המעשית של העלייה של חומרים מסוימים, הובנו כעדות ל- אימה וואקויס, כלומר, "אימת הריק" המתבטאת על ידי ה טֶבַע, כיוון שהאוויר נחשב לחסר מִשׁקָל ועלתה מעצמה.
זה היה המצב עד שבשנת 1643, משקל האוויר התגלה על ידי הפיזיקאי האיטלקי אוונגליסטה טוריצ'לי (1608-1647), דרך הראשונה ניסויים שהוביל ליצירת הברומטר. הניסוי המפורסם ביותר שלו כלל השוואת התנהגות כספית ו מים על ידי הכנסת צינור מעוקל בקצה, המכונה היום הצינור של Torricelli.
חוויותיו שימשו את הפוליאמט הצרפתי בלייז פסקל (1623-1662), למדידת משקל האוויר האטמוספרי במקומות גיאוגרפיים שונים ושונים. גבהים, כמו פסגת הר הגעש Puy-de-Dôme בדרום צרפת. אבל רק ב-1654, הודות לניסויים עם חצי הכדורים של מגבורג של הפיזיקאי הגרמני אוטו פון גריקה (1602-1686), הוכח בפומבי קיומו של לחץ אטמוספרי.
יחידות של לחץ אטמוספרי
לחץ אטמוספרי הוא קודם כל סוג של לחץ, ולכן הוא נמדד ב מערכת יחידות בינלאומית (SI) בפסקל (Pa), יחידה המחווה לפיזיקאי הצרפתי ומובנת כלחץ המופעל מכוח של 1 ניוטון (N) על משטח של 1 מטר מרובע (m2) נורמלי אליו, כלומר , : Pa = kg / m.s2.
עם זאת, כדי למדוד לחץ אטמוספרי, מקובל להשתמש בסוגים אחרים של יחידות, כמו אטמוספרות (atm), bars (b), מיליבר (mb) או מילימטרים של כספית (mmHg). לכל אחד מגיע הסבר נפרד:
- אטמוספירה 1 היא הלחץ שמפעיל האוויר כדי לאזן 760 מ"מ של כספית בתנאים רגילים על פני כדור הארץ, והוא שווה ערך ל-101,300 Pa.
- 1 בר (מהמילה היוונית ל"משקל": סורגים) שווה ערך ל-0.986923 atm, ולכן ל-100,000 Pa.
- 1 מיליבר שווה ערך ל-1000 בר, ולכן 100 Pa ו-0.0010197 atm.
- 1 מילימטר כספית שווה ללחץ הדרוש כדי להגדיל את גובהו של מילימטר אחד של כספית בתוך צינור Torricelli. זה שווה ערך ל-133.3 Pa והיא יחידה בשימוש נרחב ברפואה.
כיצד נמדד לחץ אטמוספרי?
הברומטר מודד בבארוס את הלחץ שהאוויר מפעיל על הנוזל שהוא מכיל.
כדי למדוד את הלחץ האטמוספרי של מקום מסוים, אנחנו צריכים מכשיר שנקרא ברומטר. העיקרון הבסיסי שלו, המשחזר את קורותיו של טוריצ'לי במאה השבע-עשרה, מורכב מעמודת נוזל (בדרך כלל כספית) המוכנסת לצינור שחלקו העליון סגור.
בדרך זו, משקל האוויר באטמוספירה מפעיל כוח רב או פחות על הנוזל, ומאלץ אותו להישאר בתוך הצינור עד לנקודה מסוימת, שווה ערך לכוח עצמו הנקלט.