Nu toată lumea știe că presiunea atmosferică este diferită la diferite înălțimi. Există chiar și un dispozitiv special pentru măsurarea atât a presiunii, cât și a altitudinii. Se numește barometru- altimetru. În articol, vom studia în detaliu cum se modifică presiunea atmosferică odată cu înălțimea și ce legătură are densitatea aerului cu aceasta. Să luăm în considerare această dependență de exemplul unui grafic.
Presiunea atmosferică la diferite altitudini
Presiunea atmosferică depinde de altitudine. Când este crescută cu 12 m, presiunea scade cu 1 mm Hg. Acest fapt poate fi scris folosind următoarea expresie matematică: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Artă. ∆h este modificarea altitudinii, ∆P este modificarea presiunii atmosferice cu o modificare a altitudinii cu ∆h. Ce rezultă din asta?
Formula arată cum se modifică presiunea atmosferică odată cu altitudinea. Deci, dacă creștem cu 12 m, atunci tensiunea arterială va scădea cu 12 mm Hg, dacă cu 24 m - atuncila 2 mmHg. Astfel, măsurând presiunea atmosferică, se poate aprecia înălțimea.
Milimetri de mercur și hectopascali
În unele probleme, presiunea este exprimată nu în milimetri de mercur, ci în pascali sau hectopascali. Să scriem relația de mai sus pentru cazul în care presiunea este exprimată în hectopascali. 1 mmHg Artă.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Acum să exprimăm raportul dintre altitudine și presiunea atmosferică nu în milimetri de mercur, ci în termeni de hectopascali. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. După calcul obținem: ∆h/∆P=9 m/hPa. Se dovedește că atunci când ne ridicăm 9 metri, presiunea scade cu un hectopascal. Presiunea normală este de 1013 hPa. Să rotunjim 1013 la 1000 și să presupunem că acesta este exact BP de pe suprafața Pământului.
Dacă urcăm 90 de metri, cum se schimbă presiunea atmosferică odată cu altitudinea? Scade cu 10 hPa, cu 90 m - cu 100 hPa, cu 900 m - cu 1000 hPa. Dacă presiunea pe sol este de 1000 hPa și am urcat 900 m în sus, atunci presiunea atmosferică a devenit zero. Deci, se dovedește că atmosfera se termină la o altitudine de nouă kilometri? Nu. La o asemenea înălțime este aer, avioanele zboară acolo. Deci, care este afacerea?
Relația dintre densitatea aerului și altitudine. Caracteristici
Cum se modifică presiunea atmosferică odată cu înălțimea în apropierea suprafeței Pământului? Imaginea de mai sus a răspuns deja la această întrebare. Cu cât altitudinea este mai mare, cu atât densitatea aerului este mai mică. Atâta timp cât suntem aproape de suprafața pământului, schimbarea densității aerului este imperceptibilă. Prin urmare, pentru fiecarepe unitate de înălțime, presiunea scade cu aproximativ aceeași valoare. Cele două expresii pe care le-am notat mai devreme ar trebui considerate corecte numai dacă ne aflăm aproape de suprafața Pământului, nu mai mult de 1-1,5 km.
Un grafic care arată cum se modifică presiunea atmosferică în funcție de altitudine
Acum să trecem la vizibilitate. Să construim un grafic al presiunii atmosferice în funcție de înălțime. La înălțimea zero P0=760 mm Hg. Artă. Datorită faptului că odată cu creșterea altitudinii, presiunea scade, aerul atmosferic va fi mai puțin comprimat, densitatea sa va deveni mai mică. Prin urmare, pe grafic, dependența presiunii de înălțime nu va fi descrisă printr-o linie dreaptă. Ce înseamnă asta?
Cum se modifică presiunea atmosferică odată cu altitudinea? Sub pămant? La o altitudine de 5,5 km, scade de 2 ori (Р0/2). Se dovedește că dacă ne ridicăm la aceeași înălțime, adică 11 km, presiunea va scădea încă la jumătate și va fi egală cu Р0/4 etc.
Să conectăm punctele și vom vedea că graficul nu este o linie dreaptă, ci o curbă. De ce, când am notat relația de dependență, s-a părut că atmosfera se termină la o altitudine de 9 km? Am considerat că graficul este drept la orice înălțime. Acesta ar fi cazul dacă atmosfera ar fi lichidă, adică dacă densitatea ei ar fi constantă.
Este important să înțelegeți că acest grafic este doar un fragment al dependenței la altitudini joase. În niciun punct al acestei linii presiunea nu scade la zero. Chiar și în spațiul profund, există molecule de gaz, care, totuși, nu auraport cu atmosfera terestră. Nu există vid absolut, vid în orice punct al Universului.
