לחץ אטמוספרי: מה זה, נוסחה, ערך ויחידות

מהו לחץ אטמוספרי?

לחץ אטמוספרי או לחץ ברומטרי הם הכוח המופעל על ידי עמוד האוויר של האטמוספרה על פני כדור הארץ בנקודה מסוימת.

כוח זה הוא ביחס הפוך לגובה. ככל שהגובה גבוה יותר, הלחץ האטמוספרי נמוך יותר, וככל שהגובה נמוך יותר, הלחץ האטמוספרי גבוה יותר.

הלחץ האטמוספרי הגבוה ביותר הוא זה המיוצר בגובה פני הים. לכן מדידה זו נלקחת כהפניה ללחץ אטמוספרי רגיל.

יחידות של לחץ אטמוספרי

ישנן יחידות מדידה שונות המייצגות לחץ אטמוספרי. זה שמשמש ב- SI הוא מה שמכונה פסקל (פא) או הקטרופסקאל (hPa). עם זאת, משמשים גם סורגים (ב), מיליבארים (mb), "אטמוספרות" (כספומט), מילימטרים כספית (מ"מ כספ"ג) וטוריסליס (טור).

נוסחת לחץ אטמוספרי

הנוסחה לחישוב לחץ אטמוספרי או ברומטרי נשלטת על ידי עקרונות המשוואה היסודית ההידרוסטטית. בוא נראה להלן.

Pa = ρ.gh

בנוסחה זו,

• הפא שווה ללחץ המופעל על נקודה של הנוזל. Ρ שווה לצפיפות הנוזל. G שווה להאצת הכובד. H שווה לעומק.

לפיכך, אם:

• ρ = 13550 ק"ג / מ"ק (צפיפות כספית) g = 9.81 m / s2h = 0.76 מ '(גובה עמוד הכספית)

אז

• Pa = 101 023 Pa

ערך לחץ אטמוספרי בגובה הים

הערך של הלחץ האטמוספרי הרגיל (בגובה הים) הוא 760 מ"מ, וזה שווה ערך ל 760 טור; בגובה 1,013.2 mb (מיליבראר); 101 325 פא (פסקל); ב 1013.2 hPa (hectopascals) או גם ב 1 אטמוספירה (אטמוספרה).

מכשיר למדידת לחץ אטמוספרי

ברומטר ארנואיד

המכשיר למדידת לחץ אטמוספרי ידוע כברומטר. זו הסיבה שללחץ אטמוספרי נקרא גם לחץ ברומטרי. ישנם סוגים שונים של ברומטרים. החשובים ביותר הם הבאים:

ברומטר מרקורי

תרשים בסיסי של ברומטר הכספית.

זהו הברומטר הראשון בהיסטוריה, שהומצא על ידי Evangelista Torricelli בשנת 1643. זהו צינור זכוכית שנפתח בקצה התחתון ונסגר בקצהו העליון. צינור זה מלא בכספית, שרמתו משתנה בהתאם למשקל עמוד האוויר שנח על המכשיר. בוא נראה איך זה אפשרי.

בניסוי כביכול של טוריסלי, המדען מילא לחלוטין צינור באורך מטר בכספית וסגר אותו באצבע. ואז הוא הפך אותה, הניח אותה בזווית מסוימת במיכל, גם עם כספית, ושחרר את פי הצינור.

תוך כדי כך, הנוזל ירד, אך הירידה נעצרה בגובה 76 ס"מ, ויצרה ואקום בקצה העליון. מכאן הובא שהלחץ בוואקום שווה ל 0. עם נתונים אלה הצליח טוריסלי לחשב את הלחץ האטמוספרי.

ברומטר ארנואיד

מנגנון פנימי של ברומטר ארנואי

הברומטר הזה הומצא בשנת 1843 על ידי לוסיין וידי, ברומטר זה מורכב מכמוסה מתכתית כסופה. קפסולה זו נמצאת במגע עם מנוף המחובר להילוכים, אשר בתורם מחוברים למחט מחוון. הקפסולה מתכווצת כשיש יותר לחץ או מתרחבת כשיש פחות לחץ, מה שמניע את תנועת ההילוכים ומפעיל את מחט המחוון.