Comment mesurer la pression atmosphérique dans les pascals? Quelle est la pression atmosphérique normale en pascal?

L'atmosphère est le nuage de gaz qui entoure la Terre. Le poids de l'air, la hauteur de la colonne qui dépasse 900 km, a une forte influence sur les habitants de notre planète. Nous ne le ressentons pas, prenant naturellement la vie au fond de l'océan. Malaise ressenti par les gens, grimpant haut dans les montagnes. Le manque d'oxygène provoque une fatigue rapide. Dans le même temps, la pression atmosphérique change de manière significative.

La physique considère la pression atmosphérique, ses changements et son influence sur la surface de la Terre.

Au cours de la physique du lycée étudier l'actionl'atmosphère fait l'objet d'une attention considérable. Les caractéristiques de la définition, la dépendance à la hauteur, l'influence sur les processus qui se produisent dans la vie quotidienne ou dans la nature, s'expliquent par la connaissance de l'effet de l'atmosphère.

Quand commencent-ils à étudier la pression atmosphérique? Grade 6 - temps de se familiariser avec les particularités de l'atmosphère. Ce processus se poursuit dans les classes de profil de l'école secondaire.

Histoire de l'étude

Les premières tentatives pour établir la pression atmosphériquel'air a pris en 1643 à la suggestion de l'italien Evangelista Torricelli. Un tube de verre soudé à une extrémité était rempli de mercure. Fermant l'autre côté, il a été abaissé en mercure. Dans la partie supérieure du tube, à la suite du flux partiel de mercure, un espace vide s'est formé, appelé «le vide torricellien».

A cette époque, la science naturelle dominaitLa théorie d'Aristote, qui croyait que "la nature a peur de la vacuité". Selon ses vues, il ne peut y avoir aucun espace vide, pas rempli de matière. Par conséquent, la présence d'un vide dans un tube de verre pendant une longue période a essayé d'expliquer avec autre chose.

Dans le fait que c'est un espace vide, il n'y a aucun doute,il ne peut être remplie, car le mercure au début de l'expérience cylindre complètement rempli. Et, s'écoulant, n'a pas permis à d'autres substances de remplir le lieu vacant. Mais pourquoi tout le mercure n'est pas versé dans le navire, ainsi que des obstacles à ce là? La conclusion est claire: le mercure dans le tube comme dans des vases communicants, crée la même pression sur le mercure dans le navire, ainsi que quelque chose de l'extérieur. Au même niveau, seule l'atmosphère est en contact avec la surface du mercure. C'est sa pression qui empêche la substance de s'écouler sous l'influence de la gravité. Le gaz, comme on le sait, crée la même action dans toutes les directions. Son influence est exposée à la surface de mercure dans le vaisseau.

La hauteur du cylindre de mercure est d'environ 76 cm. On remarque que cet indice varie avec le temps, donc la pression de l'atmosphère change. Il peut être mesuré en cm de mercure (ou en millimètres).

Quelles unités appliquer?

Le système international d'unités estinternational, n'implique donc pas l'utilisation de millimètres de mercure. Art. lors de la détermination de la pression. L'unité de pression atmosphérique est établie d'une manière analogue à celle des solides et des liquides. La mesure de pression en pascals est prise en SI.

Pour 1 Pa, une pression est créée qui est créée par la force de 1 N par 1 m².

Nous définissons comment les unités de mesure sont liées. La pression de la colonne de liquide est réglée selon la formule suivante: p = ρgh. Densité du mercure ρ = 13600 kg / m³. Pour le point de référence, prenons une colonne de mercure de 760 millimètres de long. D'ici:

p = 13600 kg / m³× 9,83 N / kg × 0,76 m = 101292,8 Pa

Pour enregistrer la pression atmosphérique dans les pascals, on prend en compte: 1 mm Hg. = 133,3 Pa.

Exemple de résolution de problèmes

Déterminer la force avec laquelle l'atmosphère agissant sur les dimensions de la surface de toit 10x20 m. Supposée égale à la pression atmosphérique est de 740 mmHg

p = 740 mm Hg, a = 10 m, b = 20 m.

Analyse

Pour déterminer la force de l'action, il est nécessaire d'établir la pression atmosphérique dans les pascals. Considérant que 1 millimètre de mercure. est égal à 133,3 Pa, nous avons ce qui suit: p = 98642 Pa.

La solution

Nous utilisons la formule pour déterminer la pression:

p = F / s,

Comme la surface du toit n'est pas donnée, supposons qu'elle a la forme d'un rectangle. L'aire de cette figure est déterminée par la formule:

s = ab.

Substituez la zone dans la formule de calcul:

p = F / (ab), à partir de laquelle:

F = pab.

Nous calculons: F = 98642 Pa × 10 m × 20 m = 19728400 H = 1,97 MN.

A: La puissance de la pression atmosphérique sur le toit de la maison égale à 1,97 MN.

Méthodes de mesure

Détermination expérimentale de la pression atmosphériquepeut être effectuée en utilisant un poste de mercure. Si une échelle y est attachée, il devient alors possible d'enregistrer les changements. C'est le baromètre au mercure le plus simple.

Il a été surpris de noter les changements dans l'atmosphère de l'Evangelista Torricelli, reliant ce processus avec la chaleur et le froid.

L'optimum était la pression de l'atmosphère àniveau de la mer à 0 degré Celsius. Cette valeur est de 760 mm Hg. La pression atmosphérique normale dans les pascales est considérée comme égale à 10⁵ Pa.

On sait que le mercure est assez nocif pourla santé humaine. Par conséquent, les baromètres à mercure ouverts ne peuvent pas être utilisés. D'autres liquides ont beaucoup moins de densité, de sorte qu'un tube rempli de liquide doit être assez long.

Par exemple, la colonne d'eau créée par Blaise Pascal devrait être de l'ordre de 10 m de hauteur. L'inconvénient est évident.

Baromètre à liquide libre

Un pas en avant remarquable est l'idée de s'éloigner du fluide lors de la création de baromètres. La possibilité de faire un dispositif pour déterminer la pression de l'atmosphère est réalisée dans les baromètres-anéroïdes.

La partie principale de ce compteur est plateune boîte à partir de laquelle l'air est pompé. Pour s'assurer qu'il n'est pas écrasé par l'atmosphère, la surface est ondulée. Le système de ressort de la boîte est connecté à une flèche indiquant la valeur de pression sur l'échelle. Ce dernier peut être gradué dans toutes les unités. La pression atmosphérique dans les pascals peut être mesurée avec une échelle de mesure appropriée.

Elévation et pression atmosphérique

Le changement de la densité atmosphérique comme la haussejusqu'à conduit à une diminution de la pression. L'inhomogénéité de la coquille de gaz ne permet pas d'introduire une loi de variation linéaire, car à mesure que l'altitude augmente, le degré de diminution de la pression diminue. À la surface de la Terre comme la hausse pour tous les 12 mètres, l'effet de l'atmosphère diminue de 1 mm Hg. Art. Dans la troposphère, un changement similaire se produit tous les 10,5 m.

Près de la surface de la Terre, à l'altitude du vol de l'avion, un anéroïde muni d'une balance spéciale peut déterminer l'altitude par la pression atmosphérique. Cet appareil s'appelle un altimètre.

Un dispositif spécial à la surface de la Terre vous permet de régler la lecture de l'altimètre à zéro, afin de l'utiliser plus tard pour déterminer la hauteur de levage.

Exemple de solution du problème

Au pied de la montagne, le baromètre montre une pression atmosphérique de 756 millimètres de mercure. Quelle est la signification à 2500 mètres d'altitude? Il est nécessaire d'enregistrer la pression atmosphérique dans les pascals.

p₁ = 756 mm Hg, H = 2500 m, p₂ -?

La solution

Pour déterminer les lectures du baromètre à une hauteur de H, nous prenons en compte que la pression chute de 1 millimètre de mercure. tous les 12 mètres. Par conséquent:

(p₁ - p₂) × 12 m = H × 1 mmHg, d'où:

p₂ = p₁ - Н × 1 mm de mercure / 12 m = 756 mm de mercure. - 2500 m × 1 mm Hg / 12 m = 546 mm Hg.

Pour enregistrer la pression atmosphérique obtenue en pascals, nous effectuons les actions suivantes:

p₂ = 546 × 133.3 Pa = 72619 Pa

Réponse: 72619 Pa.

Pression atmosphérique et temps

Le mouvement des couches atmosphériques à proximité de la surface de la Terre et le réchauffement inhomogène de l'air dans différentes régions entraînent un changement des conditions météorologiques dans toutes les parties de la planète.

La pression peut varier de 20-35 mm Hg. dans une longue période et 2-4 millimètres de mercure. pendant la journée. Une personne en bonne santé ne perçoit pas les changements dans cet indicateur.

La pression atmosphérique, dont la valeur est inférieure à la normale et change souvent, indique un cyclone qui en recouvre un certain. Souvent, ce phénomène s'accompagne de nébulosité et de précipitations.

La basse pression n'est pas toujours un signe de temps pluvieux. La haine dépend davantage du déclin progressif de l'indicateur en question.

Une forte baisse de pression à 74 centimètres de mercure. et ci-dessous menace avec une tempête, les averses qui continueront même lorsque l'indicateur commence déjà à augmenter.

Changer le temps pour le mieux peut être déterminé par les caractéristiques suivantes:

• après une longue période de mauvais temps, une augmentation progressive et régulière de la pression atmosphérique est observée;
• Dans le temps boueux et brumeux, la pression augmente;
• dans les vents du sud, l'indicateur en question monte plusieurs jours de suite;
• l'augmentation de la pression atmosphérique par temps venteux est un signe d'établissement d'un climat agréable.

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