Ang presyur sa atmospera ay ang puwersa kung saan ang hangin ay pumipindot sa Earth, tao at lahat ng bagay na nakapaligid sa kanya. Sasabihin sa iyo ng artikulo kung paano sa siglo XVII. sa tulong ng eksperimento, ang puwersa ng presyon ng hangin ay ipinakita sa unang pagkakataon. Ito ay lubhang kawili-wili! Malalaman natin kung paano ipinahiwatig ang atmospheric pressure at kung paano ito sinusukat.
Karanasan si Otto von Guericke
Gaano kalakas ang presyon ng atmospera, natutunan ng mundo noong 1654. Nangyari ito salamat sa burgomaster ng lungsod ng Magdeburg (Germany) na si Otto von Guericke. Nagpakita siya ng karanasan sa tinatawag na Magdeburg hemispheres. Pagkatapos ay walang pag-uusap tungkol sa kung paano ipinahiwatig ang presyon ng hangin, dahil hindi pa rin nila alam kung paano ito sukatin. Ang hitsura ng hemispheres ay makikita sa larawan mula sa Magdeburg Museum.
Ito ay dalawang bronze hemisphere, isa sa mga ito ay solid, at ang pangalawa ay may butas. Ang isang oiled leather gasket ay inilagay sa pagitan ng mga hemisphere para sa higpit at konektado. Ang hangin ay pumped out sa pamamagitan ng butas mula sa hemispheres. Kapansin-pansin, si Guericke mismo apat na taon bago nito, noong 1650nag-imbento ng vacuum pump. Nakapicture din siya. Kapag ang hangin ay pumped out, ang hemispheres ay pinipiga ng atmospheric pressure. Para madiskonekta sila sa isa't isa, ginamit nila ang puwersa ng traksyon ng mga kabayo.
Eksperimento sa Magdeburg hemispheres
Bago natin matutunan kung paano ipinahiwatig ang atmospheric pressure, magsagawa tayo ng eksperimento. Para dito, gagamitin namin ang modelo ng Magdeburg hemispheres. Ikabit ang isang vacuum pump sa butas ng hemisphere na may goma hose. I-on ito, buksan ang gripo sa isa sa mga hemisphere. Ang presyon sa espasyo sa pagitan nila ay bababa. Dahil dito, bumababa ang puwersang kumikilos sa mga hemisphere mula sa loob, at tumataas ang puwersang kumikilos mula sa labas.
Sa panahon ng pagbomba palabas ng hangin, imposibleng paghiwalayin ang mga hemisphere, dahil magkasya silang mabuti. I-off ang pump, idiskonekta ang goma hose. Ang hangin ay magsisimulang pumasok sa espasyo sa pagitan ng mga hemisphere. Pagkatapos ay madali silang maghihiwalay.
Anong titik ang kumakatawan sa presyon ng hangin
Subukan nating kalkulahin ang puwersang pumiga sa mga hemisphere. Kapag nagbomba tayo ng hangin, tanging ang puwersa ng atmospheric pressure ang kumikilos sa mga hemisphere. Pinipilit nito ang mga hemisphere at nakadirekta mula sa mga panloob na dingding ng mga guwang na globo hanggang sa gitna ng espasyo sa pagitan nila. Ang diameter ng hemispheres (d) sa Guericke ay 35.5 cm.
Batay sa katotohanang hindi natin mapaghiwalay ang mga hemisphere, nagiging malinaw na ang puwersa ng presyon ay napakalaki. Kahit na ang walong kabayo sa bawat panig ay hindi masira ang mga hemisphere na ito. Narito ang isang ukit na naglalarawan ng karanasan ni Otto von Guericke.
Anong letra ang kumakatawan sa pressure? Ang letrang P. Ang normal na atmospheric pressure (Patm) ay 100 kilopascals (kPa). Ang ganitong puwersa ay kumikilos sa bawat bahagi ng hemisphere. Ang pressure force F ay katumbas ng produkto ng atmospheric pressure at ang lugar ng cross-section ng hemispheres S.
S=πd2/4. F=100103 Pa3, 14(0.355 m)2/4≈10 kN (kilonewtons). Ito ang bigat ng isang toneladang karga, kaya hindi nagawang basagin ng mga kabayo ang mga hemisphere na ito.
Barometer
Paano ipinapahiwatig ang presyon ng atmospera, alam natin, ngunit paano ito sinusukat? Ang barometer, na naimbento ng Italian Torricelli noong unang kalahati ng ika-17 siglo, ay may mga depekto. Madali itong masira, napuno ito ng nakakalason na mercury, at talagang gusto mo itong dalhin sa iba't ibang lugar para mahulaan ang lagay ng panahon.
Kinailangang gumawa ng device na walang glass tube, iyon ay, walang likido. Ang naturang barometer ay naimbento lamang makalipas ang dalawang daang taon at tinawag itong aneroid. Ang salitang ito na isinalin sa Russian ay nangangahulugang walang likido. Isaalang-alang kung ano ang aneroid barometer.
Ito ay isang maliit na device. Hindi tulad ng Torricelli mercury tube, na isang metro ang taas, madali itong dalhin saan ka man pumunta. Ano ang nasa loob nito? Tingnan natin ang barometro na sumabog.
Paano ipinapahiwatig ang presyon sa loob nito? Ang device ay may sukat na katulad ng isang watch dial. Ang presyon sa kilopascals ay ipinahiwatig ng isang arrow. Sa likod ng dial ay nakikita namin ang tatlong naka-flat na mga kahon. Ang hangin ay pumped out sa kanila, at mayroong isang bukal sa loob. Kung wala ito, gagawin ang kapaligiranmga durog na kahon. Karagdagang mula sa tagsibol, ang pingga ay gumagalaw, nagpapadala ito ng mga paggalaw ng mga kahon. Bakit sila gumagalaw? Maaaring baguhin ng mga kahon ang kanilang kapal. Kapag ang presyon ng atmospera ay mas malaki, ang hangin ay nag-compress sa mga kahon, ang kanilang kapal ay bumababa. Kapag ang presyon ay mas mababa, ang spring ay tumutuwid at ang mga kahon ay nagiging mas makapal. Sa pamamagitan ng mekanismo ng mga lever, ang paggalaw ay ipinapadala sa arrow.
Liquidless barometer device
Natutunan namin kung paano ipinahiwatig ang presyon sa isang walang likidong barometer, at ngayon ay iguguhit namin ang diagram nito.
Tatlong kahon ang nagbibigay sa device ng higit na katumpakan, ngunit sa prinsipyo, sapat na ang isa. Ito ay espesyal na ginawang corrugated upang magkaroon ng kakayahang baguhin ang kapal nito. Alalahanin ang mga corrugated, at samakatuwid ay nababaluktot na mga hose ng vacuum cleaner. Ang ilalim ng kahon ay nakakabit sa base. Ang isang spring ay nakakabit sa tuktok nito, na sumusubok na ituwid ang kahon sa parehong paraan na ang isang aluminum ruler, kung baluktot, ay sumusubok na ituwid. Ang presyon ng atmospera, sa kabaligtaran, ay sinusubukang i-compress ang kahon.
Kapag tumaas ang presyon, bumababa ang kapal ng kahon, ibig sabihin, pinaikot ng lever ang ehe. Kung ikabit mo ang isang arrow sa axis, iikot ito sa kanan kapag bumaba ang kapal, at sa kaliwa kapag tumaas ang kapal.
