Toate ființele vii de pe Pământ nu observă presiunea exercitată asupra lor de învelișul de aer grandios al planetei noastre. Motivul este că sunt obișnuiți încă de la naștere cu expunerea la atmosferă, iar organismele lor sunt adaptate biologic la aceasta.
Între timp, un astfel de nor gazos are de fapt o greutate considerabilă. Este ținut de gravitația planetei, datorită căreia nu se evaporă în spațiu nesfârșit, întinzându-se în sus pe o mie de kilometri. Și asta înseamnă că învelișul de aer exercită presiune asupra tot ceea ce se află pe suprafața globului. Cât costă o atmosferă în Pascals? Oamenii de știință au reușit să exprime presiunea aerului în cifre încă din secolul al XVII-lea.
Presiunea atmosferică
La Regensburg în 1654, Otto von Guericke le-a oferit împăratului Ferdinand al III-lea și colegilor săi de știință o experiență spectaculoasă. Fizicianul german a luat două emisfere goale de cupru, de dimensiuni mici (aproximativ 35,6 cm în diametru). Apoile-a apăsat strâns unul pe altul, conectându-le cu un inel de piele și a pompat aerul din interior cu ajutorul unui tub de inserție și a unei pompe. După aceea, emisferele nu au mai putut fi separate. În plus, șaisprezece cai legați de inele de fier la ambele capete de fiecare parte a sferei rezultate nu au putut face acest lucru.
Acest experiment a demonstrat lumii efectele presiunii asupra obiectelor din jur. Această forță a fost cea care a strâns atât de mult ambele părți ale sferei. Deci, dimensiunea sa este cu adevărat impresionantă. Doi ani mai târziu, experiența remarcabilă s-a repetat la Magdeburg. Acolo deja 24 de cai au încercat să spargă sfera, dar cu același succes. Aceste emisfere folosite în timpul experimentului au rămas în istorie sub numele de Magdeburg. Ele sunt încă păstrate la Muzeul German.
O atmosferă în Pascals
Cum se calculează presiunea mantalei gazoase a planetei? Nimic nu ar fi mai ușor dacă densitatea aerului și înălțimea învelișului de aer ar fi cunoscute cu exactitate. Dar în secolul al XVII-lea, oamenii de știință nu puteau încă ști astfel de lucruri. Cu toate acestea, au făcut o treabă excelentă. Și acest lucru a fost făcut pentru prima dată de un student al lui Galileo - italianul Torricelli.
A luat un tub de sticlă lung de un metru și l-a umplut cu mercur după ce a lipit unul dintre capete. Și a coborât partea deschisă într-un vas cu aceeași substanță. În același timp, o parte din mercurul din tub s-a repezit în jos. Cu toate acestea, nu toate s-au revărsat. Și înălțimea coloanei rămase a fost de aproximativ 760 mm. Această experiență a fost cea care a făcut mai ușor să se calculeze câți Pascal sunt într-o atmosferă. Acest număr este aproximativeste 101.300 Pa. Aceasta este valoarea presiunii atmosferice normale.
Explicația experimentului lui Torricelli
Presiunea atmosferei afectează toate corpurile terestre. Dar este imperceptibil, deoarece este echilibrat de acțiunea aerului, care se află în obiectele înseși și în organismele vii. Experimentul cu emisferele Magdeburg a arătat în mod elocvent ce s-ar întâmpla dacă gazul nu ar avea capacitatea de a pătrunde aproape peste tot. Un spațiu fără aer a fost creat artificial în sfera rezultată. Drept urmare, s-a dovedit a fi neobișnuit de puternic și de nedespărțit, stors din toate părțile de o singură atmosferă, în pascali, a cărei valoare a presiunii, după cum știm deja, este foarte semnificativă.
Aceleași legi stau la baza pompelor. Lichidul se precipită în spațiul fără aer format. Se ridică până când presiunea aerului și substanțele existente se echilibrează reciproc. Iar înălțimea coloanei depinde de densitatea lichidului.
Știind acest lucru, Torricelli a măsurat presiunea creată de o atmosferă. Desigur, încă nu a putut traduce această valoare în Pascals. Acest lucru a fost făcut mai târziu. Prin urmare, a măsurat-o în milimetri de mercur. Se știe că presiunea atmosferică este de obicei măsurată în unități similare în timpul nostru.
Cum se transformă atmosferele în Pascals
Francezul Blaise Pascal (portretul său este puțin mai în alt), al cărui nume poartă unitățile de presiune, după ce a aflat despre experimentele lui Torricelli,au repetat experimente similare la diferite înălțimi, folosind, pe lângă mercur, apă și alte lichide. Și acest lucru a dovedit în cele din urmă prezența și efectul presiunii atmosferice asupra corpurilor și substanțelor terestre, deși erau mulți îndoielnici în acele zile.
Următoarele arată cum se transformă presiunea în atmosfere în pascali și alte unități.
Această valoare nu este constantă și depinde de mulți indicatori. În primul rând, de la înălțimea deasupra nivelului mării. După cum a demonstrat Pascal, cu cât urci mai sus în vârful muntelui, cu atât presiunea devine mai mică. Acest lucru este ușor de explicat. La urma urmei, adâncimea învelișului de aer scade, la fel ca și densitatea acesteia. Și deja la o altitudine de aproximativ egală cu 5,5 km, indicatorii de presiune sunt înjumătățiți. Și dacă urcați 11 km, atunci această valoare va scădea de patru ori.
În plus, presiunea atmosferică depinde de vreme. De aceea, acest indicator este considerat semnificativ în previziunile sale. De exemplu, cu cât presiunea este mai mare vara, cu atât este mai probabil ca în această zi soarele să-și mulțumească razele și să nu fie precipitații.
