تحصیلات:آموزش متوسطه و مدارس

چگونگی اندازه گیری فشار اتمسفر در پاسکال؟ فشار طبیعی طبیعی در پاسکال چیست؟

اتمسفر ابر گازی است که در اطراف زمین قرار دارد. وزن هوا، که ارتفاع ستون آن بیش از 900 کیلومتر است، نفوذ قوی بر ساکنان سیاره ما دارد. ما این را احساس نمی کنیم، زندگی را در پایین اقیانوس هوا به عنوان یک ماده حیاتی می گیریم. احساس ناراحتی مردم، بالا رفتن از کوه ها را احساس می کنند. کمبود اکسیژن خستگی سریع را تحریک می کند. در همان زمان، فشار جو به طور قابل توجهی تغییر می کند.

فیزیک فشار جوی، تغییرات آن و تاثیر آن بر سطح زمین را در نظر می گیرد.

در جریان فیزیک دبیرستان توجه قابل ملاحظه ای به مطالعه اثر اتمسفری صورت می گیرد. ویژگی های تعریف، وابستگی به ارتفاع، تأثیر در فرآیندهای زندگی روزمره و یا طبیعت، بر اساس شناخت اثر جو است.

وقتی شروع به مطالعه فشار اتمسفر می کنند؟ درجه 6 - زمان برای آشنا شدن با ویژگی های جو. این روند در کلاس های نمایه مدرسه ارشد ادامه می یابد.

تاریخ مطالعه

اولین تلاش برای ایجاد فشار هوا در هوا در سال 1643 توسط پیشنهاد Evangelista Torricelli ایتالیایی ساخته شد. یک لوله شیشه ای که از یک طرف جوش خورده بود با جیوه پر شده بود. از سوی دیگر بسته شدن آن به جیوه منجر شد. در قسمت بالای لوله، به عنوان یک نتیجه از فرار جزئی از جیوه، فضای خالی ایجاد شد، به نام "خالی Torricellian".

در این زمان در علوم طبیعی بر تئوری ارسطو غلبه کرد، که معتقد بود «طبیعت از تنگی می ترسد». با توجه به دیدگاه هایش، هیچ فضایی خالی و پر از ماده نیست. بنابراین، حضور خالی در یک لوله شیشه ای برای مدت طولانی سعی در توضیح مطالب دیگر داشت.

واقعیت این است که این فضای خالی، بدون شک، نمی تواند با هر چیزی پر شود، زیرا جیوه در ابتدای آزمایش کاملا سیلندر را پر می کند. و از طریق جریان، مواد دیگر را برای پر کردن جای خالی اجازه نمی دهد. اما چرا تمام جیوه به رگ ریخت، چرا که هیچ موانعی برای آن وجود ندارد؟ نتیجه گیری خود را نشان می دهد: جیوه در لوله، به عنوان در کشتی های ارتباطی، همان فشار را بر روی جیوه در کشتی، و همچنین چیزی از خارج است. در همان سطح، تنها جو در تماس با سطح جیوه است. فشار او این است که ماده را تحت تاثیر گرانش قرار می دهد. گاز، همانطور که شناخته شده، عمل مشابهی را در تمام جهات ایجاد می کند. نفوذ آن در معرض سطح جیوه در کشتی است.

ارتفاع سیلندر جیوه حدود 76 سانتی متر است. متوجه می شویم که این شاخص با زمان متفاوت است، بنابراین فشار جو تغییر می کند. این می تواند در سانتی متر جیوه (یا در میلی متر) اندازه گیری شود.

چه واحدهای اعمال می شود؟

سیستم بین المللی واحدهای بین المللی است، بنابراین استفاده از میلی متر جیوه را شامل نمی شود. هنر هنگام تعیین فشار. واحد فشار اتمسفری به نحوی مشابه با مواد جامد و مایع تاسیس شده است. اندازه گیری فشار در pascals در SI گرفته شده است.

برای 1 Pa، چنین فشار است که توسط نیروی 1 N در هر 1 متر مربع ایجاد شده است .

ما تعریف می کنیم که چگونه واحدهای اندازه گیری مرتبط هستند . فشار ستون مایع بر اساس فرمول زیر تنظیم می شود: p = ρgh. چگالی جیوه ρ = 13600 کیلوگرم در متر مربع است. برای نقطه مرجع ما یک ستون جیوه با طول 760 میلیمتر را میگیریم. از اینجا:

P = 13600 کیلوگرم / متر 3 × 9.83 N / kg × 0.76 m = 101292.8 Pa

برای ثبت فشار اتمسفر در پاسکال ها، ما در نظر گرفتیم: 1 میلی متر جیوه. = 133.3 Pa

مثال برای حل مشکل

نیرویی را که جو زمین روی سطح سقف با ابعاد 10x20 متر عمل می کند تعیین می کند. فشار اتمسفری برابر 740 میلی متر جیوه است.

P = 740 mm Hg، a = 10 m، b = 20 m.

تجزیه و تحلیل

برای تعیین قدرت عمل، لازم است فشار اتمسفری را در پاسکال ایجاد کنیم. با در نظر گرفتن 1 میلی متر جیوه. برابر با 133.3 Pa است، ما به شرح زیر است: p = 98642 Pa.

راه حل

ما از فرمول برای تعیین فشار استفاده می کنیم:

P = F / s،

از آنجا که منطقه سقف داده نشده است، فرض کنید که شکل یک مستطیل است. منطقه این رقم با فرمول تعریف شده است:

S = ab

جایگزین منطقه در فرمول:

P = F / (ab)، که از آن:

F = pab

ما محاسبه می کنیم: F = 98642 Pa × 10m × 20 m = 19728400 H = 1.97 MN.

پاسخ: فشار جو بر روی سقف خانه 1.97 MN است.

روش اندازه گیری

تعيين آزمايشگاهی فشار اتمسفر با استفاده از ستون جيوه انجام می شود. اگر مقیاس به آن متصل شود، تغییرات را ثبت می کند. این ساده ترین ابزار سنجش جیوه است.

او به خاطر تغییرات در فضای Evangelista Torricelli، این روند را با گرما و سرماخوردگی جلب کرد.

بهینه شده بود فشار جو در سطح دریا در 0 درجه سانتیگراد. این مقدار 760 میلی متر جیوه است. فشار اتمسفر معمولی در پاسکال ها برابر با 10 5 Pa می باشد.

شناخته شده است که جیوه برای سلامتی انسان مضر است. در نتیجه، فشار سنج جیوه باز را نمی توان مورد استفاده قرار داد. دیگر مایعات چگالی بسیار کمتر است، بنابراین یک لوله پر از مایع باید به اندازه کافی بلند باشد.

به عنوان مثال، ستون آب ایجاد شده توسط Blaise Pascal باید به ترتیب 10 متر در ارتفاع باشد. ناراحتی واضح است

فشارسنج آزاد جریان

گام قابل توجهی به جلو، ایده حرکت به دور از مایع هنگام ایجاد بارومتر است. امکان ایجاد یک ابزار برای تعیین فشار جو در بارومترها-aneroids ها وجود دارد.

قسمت اصلی این متر یک جعبه صاف است که از آن هوا خارج می شود. برای اطمینان از اینکه آن را توسط فضای خرد نمی شود، سطح موج دار ساخته می شود. سیستم بهار جعبه به یک فلش نشان داده شده است که نشان دهنده مقدار فشار در مقیاس است. این می تواند در هر واحدی فارغ التحصیل شود. فشار اتمسفر در پاسکال ها می تواند با یک مقیاس اندازه گیری مناسب اندازه گیری شود.

ارتفاع و فشار جوی

تغییر در تراکم جو در حالی که بالا می رود، منجر به کاهش فشار می شود. ناهمگنی پوسته گاز اجازه نمی دهد که ما یک قانون خطی تناوبی را معرفی کنیم، زیرا با افزایش ارتفاع، میزان کاهش فشار کاهش می یابد. در سطح زمین به عنوان افزایش برای هر 12 متر، اثر جو به 1 میلی متر جیوه می رسد. هنر در تروپوسفر، تغییرات مشابهی در هر 10.5 متر اتفاق می افتد.

در نزدیکی سطح زمین، در ارتفاع پرواز یک هواپیما، یک هواپیمای بدون سرنشین مجهز به مقیاس ویژه می تواند ارتفاع را با فشار اتمسفر تعیین کند. این دستگاه یک ارتفاع سنج نامیده می شود.

یک دستگاه خاص روی سطح زمین به شما امکان می دهد خواندن ارتفاع سنج را با صفر تنظیم کنید تا بعدا برای تعیین ارتفاع بالشتان استفاده شود.

مثال راه حل مشکل

در پای کوه فشار سنج نشانگر فشار اتمسفر 756 میلیمتر جیوه بود. ارزش 2500 متر بالاتر از سطح دریا چیست؟ لازم است که فشار اتمسفر در پاسکال ثبت شود.

P 1 = 756 میلی متر Hg، H = 2500 متر، P 2

راه حل

برای تعیین خواص بارومتر در ارتفاع H، ما توجه می کنیم که فشار 1 میلی متر جیوه از بین می رود. هر 12 متر بنابراین:

1 - р 2 ) × 12 متر = Н × 1 میلی متر جیوه، از جایی که:

P 2 = p 1 - H x 1 mm Hg / 12 m = 756 mm Hg. - 2500 متر × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

برای ثبت فشار اتمسفر در پاسکال ها، ما اقدامات زیر را انجام می دهیم:

P 2 = 546 × 133.3 Pa = 72619 Pa

پاسخ: 72619 Pa.

فشار اتمسفر و آب و هوا

حرکت لایه های اتمسفر هوا در نزدیکی سطح زمین و گرم شدن نامنظم هوا در مناطق مختلف منجر به تغییر شرایط آب و هوایی در تمام قسمت های سیاره می شود.

فشار می تواند 20 تا 35 میلی متر جیوه باشد. در یک دوره طولانی و 2-4 میلیمتر جیوه. در طول روز یک فرد سالم تغییرات در این شاخص را درک نمی کند.

فشار اتمسفر، که مقدار آن کمتر از حد معمول است و اغلب تغییر می کند، نشان می دهد که یک سیکلون پوشش خاصی دارد. اغلب این پدیده با ابری و بارش همراه است.

فشار کم همیشه نشانه ای از بارش باران نیست. نفرت بیشتر وابسته به کاهش تدریجی این شاخص است.

کاهش شدید فشار به 74 سانتیمتر جیوه. و زیر تهدید می شود با طوفان، بارش باران، که ادامه خواهد داد حتی زمانی که شاخص در حال حاضر شروع به افزایش است.

تغییر در آب و هوا برای بهتر می تواند با ویژگی های زیر تعیین می شود:

  • پس از یک دوره طولانی آب و هوای بد، افزایش فشار تدریجی و پایدار مشاهده می شود؛
  • در هوای خفیف خفیف، فشار افزایش می یابد؛
  • در طول موج های جنوبی، شاخص نشان می دهد برای چندین روز در حال افزایش است؛
  • افزایش فشار جو در هوای بادی، نشانه ایجاد هوای راحت است.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fa.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.