Co je to atmosférický tlak?
Atmosférický tlak nebo barometrický tlak je síla vyvíjená vzduchovým sloupcem atmosféry na zemský povrch v určitém bodě.
Tato síla je nepřímo úměrná výšce. Čím vyšší je nadmořská výška, tím nižší je atmosférický tlak a čím nižší je nadmořská výška, tím vyšší je atmosférický tlak.
Nejvyšší atmosférický tlak je tlak, který se vyskytuje na hladině moře. Proto je toto opatření bráno jako reference pro normální atmosférický tlak.
Jednotky atmosférického tlaku
Existuje několik měrných jednotek, které představují atmosférický tlak. Ten použitý v S.I. Říká se tomu Pascal (Pa) nebo hektopascal (hPa). Používají se však také tyče (b), milibar (mb), „atmosféry“ (atm), milimetry rtuti (mm Hg) a Torricellis (Torr).
Vzorec atmosférického tlaku
Vzorec pro výpočet atmosférického nebo barometrického tlaku se řídí principy hydrostatická základní rovnice. Uvidíme dále.
Pa = ρ.g.h
V tomto vzorci
- Pa se rovná tlaku vyvíjenému v bodě kapaliny.
- ρ se rovná hustotě kapaliny.
- g se rovná gravitačnímu zrychlení.
- h se rovná hloubce.
Pokud tedy:
- ρ = 13550 kg / m3 (hustota rtuti)
- g = 9,81 m / s2
- h = 0,76 m (výška rtuťového sloupce)
Pak,
- Pa = 101023 Pa
Hodnota atmosférického tlaku na hladině moře
Normální hodnota atmosférického tlaku (na úrovni hladiny moře) je 760 mm, což odpovídá 760 torr; při 1 013,2 MB (milibar); 101 325 Pa (pascaly); při 1013,2 hPa (hektopascalech) nebo také při 1 atm (atmosféře).
Přístroj pro měření atmosférického tlaku
Arenoidový barometr
Přístroj pro měření atmosférického tlaku je známý jako barometr. Proto se atmosférickému tlaku říká také barometrický tlak. Existují různé typy barometrů. Nejdůležitější jsou následující:
Rtuťový barometr
Základní schéma rtuťového barometru.
Jedná se o první barometr v historii, který vynalezl Evangelista Torricelli v roce 1643. Jedná se o skleněnou trubici otevřenou na dolním konci a uzavřenou na horním konci. Tato trubice je naplněna rtutí, jejíž hladina se mění podle hmotnosti sloupce vzduchu, který spočívá na zařízení. Uvidíme, jak je to možné.
V takzvaném Torricelliho experimentu vědec úplně naplnil metr dlouhou trubici rtutí a uzavřel ji prstem. Potom ji otočil, umístil pod určitým sklonem do nádoby, také s rtutí, a uvolnil ústí trubice.
Přitom kapalina sestoupila, ale sestup se zastavil ve výšce 76 cm a na horním konci vytvořil vakuum. Z toho bylo indukováno, že tlak ve vakuu se rovná 0. S těmito údaji byl Torricelli schopen vypočítat atmosférický tlak.
Arenoidový barometr
Vnitřní mechanismus arenoidního barometru
Tento barometr, který vynalezl v roce 1843 Lucien Vidie, se skládá ze stříbrné kovové kapsle. Tato kapsle je v kontaktu s pákou připojenou k ozubeným kolům, která jsou zase připojena k indikační jehle. Kapsle se stahuje, když je větší tlak, nebo se rozpíná, když je menší tlak, což pohání pohyb rychlostních stupňů a aktivuje indikátorovou jehlu.
