ANG PRESYUR NG ATMOSPERA: NORMAL NA HALAGA, KUNG PAANO SUKATIN ITO, MGA HALIMBAWA - PISIKAL - 2025

Ang presyon ng atmospera ay sanhi ng bigat ng mga gas na bumubuo ng kapaligiran sa itaas ng Lupa. Tinatayang ang masa ng kapaligiran ay halos 5 x 10 ¹⁸ kg at ang lahat ng nabubuhay na nilalang ay napapailalim sa presyur na isinasagawa ng masa na ito.

Ang una upang sukatin ito ay ang siyentipikong Italyano na si Evangelista Torricelli (1608-1647). Isinasagawa niya ang isang simple ngunit napaka-mapanlikha na eksperimento noong 1644: buong-buo niyang pinuno ang isang glass tube na sarado sa isang dulo na may mercury, ibinalik, at ibinuhos ito sa isang lalagyan na naglalaman din ng mercury.

Larawan 1. Aneroid barometer upang masukat ang presyur ng atmospera, hindi tulad ng mercury barometer, hindi ito naglalaman ng likido. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Nabatid ni Torricelli na ang tubo ay hindi ganap na walang laman, ngunit napuno ng mercury sa taas na 76 cm. Nagulat, gumawa siya ng maraming mga pagsubok na may mga tubo na may iba't ibang hugis, palaging nakakakuha ng parehong resulta.

Sa ganitong paraan, napagtanto ni Torricelli na pinataas ng presyon ng atmospera at pinanatili ang haligi ng mercury sa loob ng tubo sa taas na 760 mm. Sa pamamaraang ito ay itinatag ang average na halaga ng presyon ng atmospera.

Dahil ang presyon ay tinukoy bilang puwersa sa bawat unit area, ang mga yunit ng atmospheric presyon sa International System ay newton / metro o pascal, na kung saan ay dinaglat Pa. Kaya sa system na ito, atmospheric presyon P _atm ay may halaga ng :

Ito ang normal na halaga ng presyon ng atmospera sa 0 ºC at sa antas ng dagat.

Ang presyur ng atmospera sa antas ng dagat at iba pang mga pagkakaiba-iba

Sa teorya, ang maximum na halaga ng presyon ng atmospheric ay nasa antas lamang ng dagat. Bagaman maraming pagkakaiba-iba sa antas na ito, ang mga eksperto ay kailangang magtakda ng ilang sangguniang sistema upang matulungan silang matukoy ang halaga nito.

Narito ang mga pangunahing kadahilanan na nakakaapekto sa halaga ng presyon ng atmospera sa isang tiyak na lugar sa Earth:

-Kahalagahan : para sa bawat 10 metro ng taas, ang presyon ay bumababa ng 1 mm ng Hg. Ngunit nangyayari rin na ang density ng gas na bumubuo sa kapaligiran ay hindi pare-pareho. Sa prinsipyo, habang tumataas ang taas, bumababa ang density ng hangin.

Larawan 2. Ang Altimeter, isang instrumento na sumusukat sa taas sa itaas ng antas ng dagat batay sa mga pagbabago sa presyon. Pinagmulan: Pixabay.

- Temperatura : malinaw na ang mas mataas na temperatura ay bumababa ang density at ang hangin ay may timbang na mas kaunti, samakatuwid, ang halaga ng presyon ay bumababa.

- Latitude : Ang presyon ng atmospheric ay mas mababa sa equatorial latitude, dahil ang Earth ay hindi isang perpektong globo. Ang baybayin sa ekwador ay mas malayo sa gitna ng Daigdig kaysa sa mga poste at doon din mas mababa ang density ng hangin.

- Kontinente : mas lalo itong gumagalaw patungo sa interior ng mga kontinente, mas mataas ang presyon ng atmospera, habang sa mga lugar ng baybayin, mas mababa ang presyon.

Ang pagkakaiba-iba ng presyon ng atmospera na may taas

Ang equation ng altimetric na nauugnay sa presyon ng atmospera P ng isang lugar na may taas na z sa itaas ng antas ng dagat, ay may form na ito:

Narito ang P _o ang umiiral na presyon sa paunang o sanggunian na taas, na karaniwang kinukuha sa antas ng dagat, ρ _o ang density ng hangin sa antas ng dagat at g ang halaga ng pagbilis ng grabidad. Nang maglaon sa nalutas na seksyon ng pagsasanay ay ang pagbawas sa hakbang-hakbang.

Paano sinusukat ang presyon ng atmospera?

Sinusukat ang presyon ng Atmospheric kasama ang barometer. Ang pinakasimpleng ay tulad ng itinayo ng Torricelli, batay sa mercury. Ang pagkahilig ng tubo o diameter ay hindi binabago ang taas ng haligi ng mercury, maliban kung ang mga klimatiko na kadahilanan ay may pananagutan sa paggawa nito.

Halimbawa, ang mga ulap ay bumubuo sa mga rehiyon ng mababang presyon. Kaya't kapag bumababa ang pagbabasa ng barometro, tanda na ang masamang panahon ay darating.

Tunay na ang iba pang mga likido ay maaari ding gamitin sa halip na mercury, halimbawa isang barometer ng tubig ay maaaring gawin. Ang problema ay ang laki ng haligi ay 10.33 m, napaka hindi praktikal na maipadala.

Mayroon ding mga instrumento na sumusukat sa presyur na mekanikal - ang mga pagpapapangit ng mga tubo o mga spiral -: aneroid barometer at manometer. Masusukat nila ang pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng dalawang puntos o sukatin din ang isang presyon na kumukuha ng presyon ng atmospera bilang isang sanggunian.

Mga yunit ng presyur

Ang normal na halaga ng presyon ay ginagamit upang tukuyin ang isang bagong yunit ng presyur: ang kapaligiran, naikli ang atm. Ang presyur ng atmospera ay 1 atm; sa ganitong paraan ang iba pang mga panggigipit ay maipahayag sa mga tuntunin ng presyon ng atmospera, na isang pamilyar na halaga sa lahat:

Ang sumusunod na talahanayan ay nagpapakita ng mga yunit na pinaka ginagamit sa agham at engineering upang masukat ang presyon, at ang katumbas na katumbas sa mga pasko:

Unit	Pagkakapantay-pantay sa pascal
N / m 2	isa
atm	101,355
mm Hg	133.3
lb / sa 2	6894.76
Pub	1x 10 5

Ang hydrostatic, ganap at presyon ng gauge

Sa libreng ibabaw ng isang likido sa static na balanse at bukas sa kapaligiran, kumikilos ang presyon ng atmospera. Ngunit sa mga panloob na punto ng likido, siyempre ang bigat ng haligi ng likido ay kumikilos.

Ang bigat ng haligi ay nakasalalay sa taas nito at ang kapal ng likido, na kung saan ay ipapalagay nating palagi, tulad ng temperatura. Sa kasong ito ang presyon P ay:

Ito ang presyur ng hydrostatic sa anumang punto sa loob ng isang likido na may pare-pareho ang density at direktang proporsyonal sa lalim na z ng likido.

Tungkol sa ganap na presyon ng P _abs sa isang likido sa pahinga, ito ay tinukoy bilang ang kabuuan ng presyon ng atmospheric na P _atm at ang hydrostatic pressure P:

Sa wakas, ang gauge pressure P _man sa isang likido sa pahinga ay ang pagkakaiba sa pagitan ng ganap at presyur sa atmospera at sa kasong ito katumbas ito sa pagsukat ng hydrostatic pressure:

Mga halimbawa

Ang puwersa na ipinapalabas ng kapaligiran sa katawan

Ang laki ng kabuuang puwersa na naidulot ng atmospera sa isang katawan ng tao ay maaaring matantya. Ipagpalagay na ang katawan ay may humigit-kumulang isang lugar ng ibabaw na 2 m ² , dahil ang presyur ay tinukoy bilang puwersa sa bawat yunit ng lugar, maaari nating malutas at kalkulahin ang puwersa:

Para sa pagkalkula na ito ay gagamitin namin ang normal na halaga ng presyon ng atmospera na itinatag sa simula:

Ang resulta na ito ay katumbas ng higit o mas mababa sa 20 toneladang lakas, ngunit hindi ito kumakatawan sa isang problema para sa mga nabubuhay na nilalang na naninirahan sa ibabaw ng Earth, na inangkop dito, tulad ng mga isda sa dagat.

Bagaman ito ay isang malaking puwersa. Paano tayo hindi babagsak bago ito?

Well, ang presyon sa loob ng katawan ay katumbas ng presyon sa labas. Hindi tayo gumuho dahil ang panloob na puwersa ay balanse ng ibang panlabas na puwersa. Ngunit ang ilang mga tao ay apektado ng taas at maaaring dumugo mula sa ilong kapag umakyat sa napakataas na bundok. Ito ay dahil ang balanse sa pagitan ng presyon ng dugo at presyon ng atmospera ay nabalisa.

Sip inumin na may isang dayami o dayami

Ginagawang posible ang pag-inom ng soda na may isang dayami o dayami. Natuklasan ng mga Sumeriano at iba pang mga sinaunang kultura na maaari silang uminom ng beer gamit ang mga guwang na tangkay ng halaman o tambo bilang mga dayami.

Nang maglaon, sa huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo, ang iba't ibang mga modelo ng mga dayami ay na-patentado sa Estados Unidos, kasama na ang mga may hugis ng akurdyon, na malawakang ginagamit ngayon.

Larawan 3. Ang presyur ng Atmosfer ay nagbibigay-daan sa iyo upang humigop ng isang dayami. Pinagmulan: Pixabay.

Ito ay kung paano sila gumagana: Habang ang likido ay nasisipsip sa pamamagitan ng dayami, ang presyon sa itaas ng likido sa dayami ay nabawasan, na nagiging sanhi ng presyon sa ibaba, na kung saan ay mas mataas, upang itulak ang likido paitaas para madali itong maiinom.

Sa kadahilanang iyon, pagkatapos ng pagkuha o pag-opera sa ngipin, hindi maipapayo na maghigop ng mga likido sa ganitong paraan, dahil ang pagbaba ng presyon ay maaaring maging sanhi ng pagbukas ng sugat at magsimulang magdugo.

Pagsasanay

- Ehersisyo 1

Makuha ang altimetric equation P (z):

-Po ay ang presyon sa antas ng sanggunian (antas ng dagat)

-z ang taas

-ρ _o ang density ng likido sa antas ng dagat

-g ang halaga ng pagpabilis ng grabidad

Solusyon

Una, hayaan ang dp ay isang pagkakaiba-iba ng presyon, na ayon sa pangunahing pagkakapareho ng mga hydrostatics ay ipinahayag bilang:

Ang minus sign ay isinasaalang-alang ang katotohanan na ang presyon ay bumababa sa pagtaas ng z. Ipapalagay din ang hangin na isang mainam na gas, kaya ang presyon at density ay nauugnay sa:

Ang density ay agad na nahalili upang makuha:

Ngayon, ang presyur ng pagsulat sa paraang ito ay ipinapalagay na ang kapaligiran ay nahahati sa mga layer ng taas dz, isang bagay tulad ng isang stack ng pancakes, bawat isa ay may pressure dp. Sa ganitong paraan, ang isang pagkakahambing na equation ay nakuha na nalutas sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mga variable na p at z:

Pagkatapos ay isinama ito sa magkabilang panig, na katumbas ng pagdaragdag ng mga kontribusyon ng presyon na ginawa ng bawat layer. Sa integral sa kaliwa ito ay ginawa mula sa isang presyon P _o paunang sa isang pangwakas na presyon P. Sa parehong paraan, ang integral sa tamang pagsusuri mula sa z _o hanggang z:

Ang sumusunod ay upang malutas para sa P gamit ang exponential:

Sa wakas, kung ang parehong T at g ay pinananatiling palagi, ρ _o = (M / RT) P _o , pagkatapos ay M / RT = ρ _o / P _o, at maaari rin nating gawin ang z _o = 0. Pinagsama ang lahat ng ito:

- Ehersisyo 2

Ano ang halaga ng presyon ng atmospera sa La Paz, Bolivia na matatagpuan sa 3640 m sa itaas ng antas ng dagat? Dalhin ang ibig sabihin ng density ng hangin bilang 1,225 kg / m ³ sa antas ng dagat.

Solusyon

Kapalit lamang ang mga numerong halaga na ibinigay sa equation ng altimetric:

Sa konklusyon, ito ay tungkol sa 66% ng normal na presyon.

Mga Sanggunian

1. Figueroa, D. (2005). Serye: Physics para sa Science at Engineering. Dami 5. Mga likido at Thermodynamics. Na-edit ni Douglas Figueroa (USB).
2. Kirkpatrick, L. 2007. Physics: Isang Tumingin sa Mundo. Ika-6 na minutong edisyon. Pag-aaral ng Cengage.
3. Ang Standard na kapaligiran. Nabawi mula sa: av8n.com
4. Sevilla University. Ang pagkakaiba-iba ng presyon ng atmospera. Nabawi mula sa: laplace.us.es.
5. Wikipedia. Ang equation ng hypsometric. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.
6. Wikipedia. Ang presyon ng Atmosfer. Nabawi mula sa: es.wikipedia.org.