Атмосферний тиск. Дослід Торрічеллі. Зміна атмосферного тиску з висотою
Земля оточена атмосферою - повітряну оболонку, що складається з суміші різних газів.
Атмосферний тиск обумовлений тиском верхніх шарів повітря на нижні шари внаслідок тяжіння до Землі.
Атмосфера не має чіткої межі, щільність її змінюється з висотою. Тому розрахувати величину атмосферного тиску за формулою для обчислення тиску стовпа рідини не можна.
Атмосферний тиск дослідним шляхом вперше виміряв Е. Торрічеллі в 1643 р
Запаяну з одного кінця скляну трубку завдовжки близько 1 м наповнювали ртуттю і, закривши отвір іншого кінця, перевертали і занурювали в посудину з ртуттю (рис. 1).
Мал. 1
Потім отвір відкривали, частина ртуті виливалася, а в трубці залишався стовп ртуті певної висоти h, гідростатичний тиск якого врівноважується атмосферним тиском. Вимірявши таким чином висоту стовпа ртуті, можна розрахувати атмосферний тиск:
\ (~ P_a = \ rho gh, \)
де ρ - щільність ртуті.
На практиці атмосферний тиск вимірюють в міліметрах ртутного стовпа.
Відповідно до цієї формули
1 мм рт.ст. = 13,6 · 103 кг / м3 · 9,81 м / с2 · 10-3 м = 133 Па.
Атмосферний тиск p 0, врівноважує при 0 ° С тиск стовпа ртуті висотою 760 мм, вважається нормальним і називається фізичної атмосферою:
p0 = 760 мм рт.ст .; 1 атм = 760 мм рт.ст. = 1,013 · 105 Па.
Атмосферний тиск зменшується зі збільшенням висоти підйому над Землею.
Це пояснюється тим, що зі збільшенням висоти товщина стискає шару атмосфери зменшується. Однак на відміну від тиску в рідинах зміна атмосферного тиску не пропорційно Л, а відбувається набагато швидше (рис. 2), що пояснюється зменшенням щільності атмосфери зі збільшенням висоти.
Мал. 2
література
Аксеновіч Л. А. Фізика в середній школі: Теорія. Завдання. Тести: Учеб. посібник для установ, що забезпечують отримання заг. середовищ, освіти / Л. А. Аксеновіч, Н.Н.Ракіна, К. С. Фаріно; Під ред. К. С. Фаріно. - Мн .: Адукация i вихаванне, 2004. - C. 99-100.
