Ce este presiunea atmosferică?
Presiunea atmosferică sau presiunea barometrică este forța exercitată de coloana de aer a atmosferei pe suprafața pământului la un anumit punct.
Această forță este invers proporțională cu altitudinea. Cu cât altitudinea este mai mare, cu atât este mai mică presiunea atmosferică și cu cât altitudinea este mai mică, cu atât este mai mare presiunea atmosferică.
Cea mai mare presiune atmosferică este cea care apare la nivelul mării. Prin urmare, această măsură este luată ca referință pentru presiunea atmosferică normală.
Unități de presiune atmosferică
Există mai multe unități de măsură pentru a reprezenta presiunea atmosferică. Cel folosit în S.I. Se numește Pascal (Pa) sau hectopascal (hPa). Cu toate acestea, sunt utilizate și bare (b), milibari (mb), „atmosfere” (atm), milimetri de mercur (mm Hg) și Torricellis (Torr).
Formula de presiune atmosferică
Formula pentru calcularea presiunii atmosferice sau barometrice este guvernată de principiile ecuație fundamentală hidrostatică. Să vedem în continuare.
Pa = ρ.g.h
În această formulă,
- Pa este egal cu presiunea exercitată într-un punct al fluidului.
- ρ este egal cu densitatea fluidului.
- g este egal cu accelerația gravitației.
- h este egal cu adâncimea.
Astfel, dacă:
- ρ = 13550 kg / m3 (densitatea mercurului)
- g = 9,81 m / s2
- h = 0,76 m (înălțimea coloanei de mercur)
Atunci,
- Pa = 101 023 Pa
Valoarea presiunii atmosferice la nivelul mării
Valoarea normală a presiunii atmosferice (la nivelul mării) este de 760 mm, care este echivalentă cu 760 torr; la 1.013,2 mb (milibari); 101 325 Pa (pascale); la 1013,2 hPa (hectopascali) sau, de asemenea, la 1 atm (atmosferă).
Instrument pentru măsurarea presiunii atmosferice
Barometru arenoid
Instrumentul de măsurare a presiunii atmosferice este cunoscut sub numele de barometru. De aceea presiunea atmosferică se mai numește presiune barometrică. Există diferite tipuri de barometre. Cele mai importante sunt următoarele:
Barometru cu mercur
Schema de bază a barometrului cu mercur.
Este primul barometru din istorie, inventat de Evangelista Torricelli în 1643. Este un tub de sticlă deschis la capătul inferior și închis la capătul superior. Acest tub este umplut cu mercur, al cărui nivel variază în funcție de greutatea coloanei de aer care se sprijină pe dispozitiv. Să vedem cum este posibil.
În așa-numitul experiment Torricelli, omul de știință a umplut complet un tub lung de un metru cu mercur și l-a închis cu un deget. Apoi l-a întors, l-a așezat la o anumită înclinație într-un recipient, tot cu mercur, și a eliberat gura tubului.
Făcând acest lucru, lichidul a coborât, dar coborârea sa oprit la o înălțime de 76 cm, creând un vid la capătul superior. Din aceasta s-a indus că presiunea în vid este egală cu 0. Cu aceste date, Torricelli a fost capabil să calculeze presiunea atmosferică.
Barometru arenoid
Mecanismul intern al unui barometru arenoid
Inventat în 1843 de Lucien Vidie, acest barometru este format dintr-o capsulă metalică argintie. Această capsulă este în contact cu o pârghie atașată la angrenaje care, la rândul lor, sunt atașate la un ac indicator. Capsula se contractă atunci când există mai multă presiune sau se extinde atunci când există o presiune mai mică, ceea ce conduce mișcarea angrenajelor și activează acul indicator.
