Pojasnimo, kaj je atmosferski tlak, zakaj se spreminja in kako so ga odkrili. Prav tako, kako se meri in katere enote se uporabljajo.
Kaj je atmosferski tlak?
Atmosferski tlak ali zračni tlak je sila ki ga povzroča niz mešanih plinov, ki sestavljajo vzdušje, na zemeljski površini in elementi, ki so na njej. Ta sila je podana na enoto površine, to pomeni, da je enaka teži stebra zrak sega od točke na zemeljskem površju do zgornjih meja atmosfere.
Atmosferski tlak in njegove spremembe v določenem časovnem obdobju predstavljajo običajen podatek pri preučevanju vreme atmosferski. Vendar se zrak razlikuje od gostota saj se odmika od tal in nanj vpliva tudi temperaturo, zato običajno ni enostavno izračunati atmosferskega tlaka določene točke z visoko mejo gotovosti.
V starih časih je bila sama ideja o atmosferskem tlaku neznana, njeni vsakodnevni učinki, kot je praktična omejitev vzpona nekaterih materialov, pa so bili razumljeni kot dokaz grozljivi praznini, torej "teror praznine", ki ga manifestira narave, saj se je zdelo, da primanjkuje zraka utež in vrtnica sama od sebe.
Tako je bilo, dokler leta 1643 ni italijanski fizik Evangelista Torricelli (1608-1647) s pomočjo prvega odkril težo zraka. poskusi kar je pripeljalo do nastanka barometra. Njegov najbolj znan poskus je bil primerjava obnašanja živega srebra in Voda z uvedbo v ukrivljeni cevi na koncu, ki je danes znana kot Torricellijeva cev.
Njegove izkušnje so služile francoskemu polimatu Blaiseu Pascalu (1623-1662) pri merjenju teže atmosferskega zraka na različnih geografskih lokacijah in različnih nadmorske višine, kot je vrh vulkana Puy-de-Dôme na jugu Francije. Toda šele leta 1654 je bil po zaslugi poskusov z magburškimi hemisferami nemškega fizika Otta von Guerickeja (1602-1686) javno dokazan obstoj atmosferskega tlaka.
Enote za atmosferski tlak
Atmosferski tlak je v prvi vrsti oblika tlaka, zato se meri v Mednarodni sistem enot (SI) v Pascalih (Pa), enota, ki se pokloni francoskemu fiziku in je razumljena kot pritisk, ki ga izvaja sila 1 newton (N) na površino 1 kvadratnega metra (m2), ki je normalna nanjo, tj. , : Pa = kg / m.s2.
Vendar pa se za merjenje atmosferskega tlaka običajno uporabljajo druge vrste enot, kot so atmosfere (atm), bari (b), milibari (mb) ali milimetri živega srebra (mmHg). Vsak si zasluži posebno razlago:
- 1 atmosfera je tlak, ki ga izvaja zrak, da uravnoteži 760 mm živega srebra v normalnih pogojih na zemeljskem površju, in je enakovreden 101.300 Pa.
- 1 bar (iz grške besede za "teža": palice) je enakovredno 0,986923 atm in torej 100.000 Pa.
- 1 milibar je enakovreden 1000 barov, torej 100 Pa in 0,0010197 atm.
- 1 milimeter živega srebra je enak tlaku, ki je potreben za povečanje višine enega milimetra živega srebra v Torricellijevi cevi. To je enakovredno 133,3 Pa in je enota, ki se pogosto uporablja v medicini.
Kako se meri atmosferski tlak?
Barometer meri v barih tlak, ki ga zrak izvaja na tekočino, ki jo vsebuje.
Za merjenje atmosferskega tlaka v določenem kraju potrebujemo napravo, imenovano barometer. Njegovo temeljno načelo, ki reproducira Torricellijeve izkušnje v sedemnajstem stoletju, je sestavljen iz stolpca tekočine (običajno živega srebra), ki se vnese v cev, katere zgornji del je zaprt.
Na ta način teža zraka v ozračju izvaja več ali manj sile na tekočino in jo prisili, da ostane znotraj cevi do določene točke, ki je enakovredna sami prejeti sili.