Обясняваме какво е атмосферното налягане, защо варира и как е открито. Също така как се измерва и какви единици се използват.
Какво е атмосферно налягане?
Атмосферното налягане или барометричното налягане е сила упражнявано от набора от смесени газове, които съставляват атмосфера, на земната повърхност и елементите, които се намират върху нея. Тази сила се дава на единица площ, тоест е еквивалентна на теглото на колоната въздух простираща се от точка на земната повърхност до горните граници на атмосферата.
Атмосферното налягане и неговите вариации за определен период от време представляват обичайни данни при изследването на метеорологично време атмосферен. Въздухът обаче варира от плътност тъй като се отдалечава от земята и също е засегнат от температура, така че обикновено не е лесно да се изчисли атмосферното налягане на определена точка с висока степен на сигурност.
В древни времена самата идея за атмосферното налягане е била непозната и нейните ежедневни ефекти, като практическото ограничаване на изкачването на определени материали, са били разбирани като доказателство за ужасни вакууми, тоест "ужасът от празнотата", проявен от природата, тъй като се смяташе, че въздухът липсва тегло и роза от само себе си.
Това беше така, докато през 1643 г. теглото на въздуха не беше открито от италианския физик Евангелиста Торичели (1608-1647), чрез първия експерименти което доведе до създаването на барометъра. Най-известният му експеримент се състоеше в сравняване на поведението на живака и Вода като се въвежда в извита тръба в края, известна днес като тръбата на Торичели.
Неговите преживявания послужиха на френския специалист Блез Паскал (1623-1662) за измерване на теглото на атмосферния въздух в различни географски места и различни височини, като върха на вулкана Пюи дьо Дом в Южна Франция. Но едва през 1654 г., благодарение на експериментите с магбургските полукълба на немския физик Ото фон Герике (1602-1686), съществуването на атмосферно налягане е доказано публично.
Единици за атмосферно налягане
Атмосферното налягане е преди всичко форма на налягане, така че се измерва в Международна система от единици (SI) в Pascals (Pa), единица, която отдава почит на френския физик и се разбира като налягането, упражнявано от сила от 1 нютон (N) върху повърхност от 1 квадратен метър (m2), нормална към нея, т.е. , : Pa = kg / m.s2.
Въпреки това, за измерване на атмосферното налягане е обичайно да се използват други видове единици, като атмосфери (atm), барове (b), милибари (mb) или милиметри живак (mmHg). Всеки от тях заслужава отделно обяснение:
- 1 атмосфера е налягането, упражнявано от въздуха за балансиране на 760 mm живак при нормални условия на земната повърхност и е еквивалентно на 101 300 Pa.
- 1 бар (от гръцката дума за "тегло": барове) е еквивалентен на 0,986923 atm и следователно на 100 000 Pa.
- 1 милибар е еквивалентен на 1000 бара и следователно 100 Pa и 0,0010197 atm.
- 1 милиметър живачен стълб е равен на налягането, необходимо за увеличаване на височината на един милиметър живак в тръбата на Торичели. Той е еквивалентен на 133,3 Pa и е единица, широко използвана в медицината.
Как се измерва атмосферното налягане?
Барометърът измерва в барос налягането, което въздухът упражнява върху течността, която съдържа.
За измерване на атмосферното налягане на определено място се нуждаем от устройство, наречено барометър. Основният му принцип, който възпроизвежда преживяванията на Торичели през седемнадесети век, се състои от колона с течност (обикновено живак), въведена в тръба, чиято горна част е затворена.
По този начин теглото на въздуха в атмосферата упражнява повече или по-малко сила върху течността, принуждавайки я да остане вътре в тръбата до определена точка, еквивалентна на самата получена сила.