Сила атмосферного давления | terasfera
Общие сведения
Воздух имеет массу. Хоть она и в множество раз меньше массы Земли, но она есть. Вся масса атмосферы составляет 5,2 × 1021 г., а 1 м3 на поверхности земли весит 1033 кг. Масса атмосферы давит на все объекты которые расположены на Земле. Силу, с которой атмосфера давит на поверхности Земли называют атмосферным давлением. На каждого человека давит столб воздуха примерно в 15т. Если бы мы не имели внутреннего давления равного внешнему, нас бы раздавило сразу же. Все живые организмы эволюционировали в таких атмосферных условиях. Мы привыкли к такому давлению и не сможем существовать при значительно другом давлении.
Прибор измерения давления
В наше время атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм.рт.ст.). Для такого определения используется специальное устройство — Барометр. Они бывают :
- жидкостный — имеет стеклянную трубку размером не менее 80 см в длину. Трубка заполнена ртутью и опущена в чашу с ртутью
- гипсотермометр — прибор для измерения высоты над уровнем моря на основе зависимости точки кипения воды от атмосферного давления
- газовый — давление измеряется по величине объема постоянного количества газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости
- барометр-анероид — имеет металлическую коробку с эластичными стенками, где удален воздух. При изменении атмосферного давления стенки коробки изменяются
Нормальное атмосферное давление
Нормальным атмосферным давлением считают условия давления воздуха при температуре 0°С над уровнем моря на широте 45°. В таких условиях воздух давит на каждый 1 см2 поверхности Земли с силой 1,033 кг. При этом ртутный столбик показывает 760 мм.рт.ст.
Опыт Торричелли
Впервые цифра 760 мм была получена учениками Галилео галилея в 1644г., а именно Винченцо Вивиани (1622 — 1703) и Эванджелистом Торричелли (1608 — 1647). Первый ртутный барометр был создан Торричелли. Он запаял стеклянную трубку с одного конца, наполнил ее ртутью и опустил в чашку с ртутью. Уровень ртути в трубке понизился из-за выливании части ртути в чашку. Над столбиком ртути внутри трубы образовалась пустота, которая получила название Торричелливая пустота (рис.1). 760 мм.рт.ст. принято считать за одну атмосферу. 1 атм = 101325 ПА = 1,01325 Бар.
Рисунок — 1
Пониженное и повышенное атмосферное давление
На Земле давление воздуха в разных уголках Земли разное. Также оно изменяется из-за изменении температуры или ветров или высоты над уровнем моря. Чем выше находится массы воздуха от Земли, те он более
Также атмосферное давление в течении одних суток повышается дважды (вечером и утром) и понижается дважды (после полуночи и полудня). Распределения атмосферное давление имеет выраженный характер. В экваториальных широтах поверхность Земли сильно греется. Горячий воздух при нагревании расширяется и становится легче из-за чего он поднимается вверх. В итоге имеем то, что возле экватора в основном низкое давление. При быстром понижении атмосферного давления на определенной местности можно заметить туман.
У полюсов при низких температурах воздух опускается из-за своей тяжести. Общая схема распределения давление видна на рис.2. На рисунку видно линии, которые разделяют пояса разного давления. Чем Эти линии называют изобарами. Чем ближе эти линии друг к другу, тем быстрее может изменяются давление на расстоянии. Барический градиент — величина изменения атмосферного давление на единицу расстояния (100 км).
Рисунок — 2
Таблица 1 — единицы давления
| Паскаль (Па) | Бар (бар) | Техническая атмосфера (ат) | Физическая атмосфера (атм) | Миллиметр ртутного столба (мм.рт.ст) | Метр водяного столба (м вод.ст.) | Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 Н/м2 | 10-5 | 10,197 × 10-6 | 7,5006 × 10-3 | 1,0197 × 10-4 | 145,04 × 10-6 | |
| 1 бар | 105 | 1 × 106 дин/см2 | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14504 |
| 1 ат | 98066,5 | 0,980665 | 1 кгс/см2 | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 атм | 101325 | 1,01325 | 1,01325 | 1 атм | 760 | 10,33 | 14,696 |
| 1 мм.рт.ст. | 133,322 | 1,3332 × 10-3 | 1,3595 × 10-3 | 1,3158 × 10-3 | 1 мм.рт.ст. | 13,595 × 10-3 | 19,337 × 10-3 |
| 1 м вод.ст. | 9806,65 | 9,80665 × 10-2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 м вод.ст. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948 × 10-3 | 70,307 × 10-3 | 68,046 × 10-3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf/in2 |
Смотрите также:
Нормальные и стандартные условия — это… Что такое Нормальные и стандартные условия?
Норма́льные усло́вия — стандартные физические условия, с которыми обычно соотносят свойства веществ (при нормальных условиях, при н. у., англ. Standard temperature and pressure, STP). Нормальные условия определены IUPAC (Международным союзом практической и прикладной химии) следующим образом[1]:
При нормальных условиях объём одного моля идеального газа составляет 22,413 996(39) дм³[2] (следствие из закона Авогадро), а количество молекул в 1 см³ составляет 2,6867774(47)×1019[3] (постоянная Лошмидта).
Стандартные условия (англ. Standard Ambient Temperature and Pressure, SATP):
- давление 1 Бар = 105 Па = 750,06 мм рт. ст.;
- температура 298,15 К = 25 °С.
При этих условиях константа диссоциации дистиллированной воды составляет 1,0×10−14.
Другие области
Авиация
Международная организация гражданской авиации (ICAO) определяет международную стандартную атмосферу (англ. International Standard Atmosphere, ISA) на уровне моря с температурой 15 °C, атмосферным давлением 101325 Па и относительной влажностью 0 %.
Она используется при расчётах движения летательных аппаратов.
Газовое хозяйство
Газовая отрасль Российской Федерации при расчётах с потребителями использует атмосферные условия по ГОСТ 2939—63:
Таким образом, масса кубометра газа по ГОСТ 2939—63 несколько меньше, чем при «химических» нормальных условиях.
Иногда путают нормальные условия со стандартными, полагая, что ГОСТ определяет нормальные условия, и делается вывод о неоднозначности термина «нормальные условия». На самом деле ГОСТ 2939—63 никак не определяет и не упоминает нормальные условия, поэтому «н.у.» определяются однозначно.
См. также
Стандартные состояния
Примечания
Давление газов — урок. Физика, 7 класс.
Газы и жидкости не имеют собственной формы. Молекулы газов свободно перемещаются в пространстве, между ними практически не действуют силы притяжения. Но молекулы газов находятся в хаотичном движении, и квадратный сантиметр поверхности любого тела за одну секунду получает так много ударов молекул воздуха, что их количество записывается \(23\)-значным числом.
Совместный удар молекул создаёт давление газа на поверхность.
Если газом наполнить сосуд, то он займёт весь объём сосуда, к тому же количество молекул газа в сосуде можно увеличивать или уменьшать, таким образом изменяя давление на стенки сосуда. Скорость движения молекул также зависит от температуры.Если масса газа неизменна, то при повышении температуры газа увеличивается его давление.
Атмосферное давление
Атмосферу Земли удерживают гравитационные силы Земли. Атмосфера Земли простирается на высоту нескольких тысяч километров и своим весом давит на земную поверхность и на все тела на ней (масса \(1\) литра воздуха приблизительно равна \(1,29\) грамма). Почему это не ощущается? Потому что атмосферный воздух давит на тела со всех сторон с одинаковым давлением.Закон Паскаля: давление, производимое на жидкость или газ, передаётся без изменения в каждую точку жидкости или газа.
Например, нормальное атмосферное давление на \(1\) квадратный метр стола равносильно \(10\)-тонной массе, положенной на стол. Со столом ничего не происходит, потому что атмосферное давление воздействует и на нижнюю поверхность стола. Давления компенсируют друг друга.
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Нормальным атмосферным давлением считают давление, равное \(760\) мм рт. ст.
\(760\) мм рт. ст. \(= 1013,25\) гПа.
В технике используют и другие единицы, например, атмосферу (атм). \(1\) атм \(= 760\) мм рт. ст.
Давление в автомобильных шинах приблизительно равно \(2\) атм, а давление в бутылке шампанского равно почти \(6\) атмосферам.
Дальше от земной поверхности атмосферное давление снижается. На высоте \(5\) км оно уже приблизительно в \(2\) раза меньше. Поэтому в горах трудно дышать: разреженный воздух содержит меньше молекул, в том числе и молекул кислорода. При этом уменьшается также сила, с которой этот кислород давит на стенки легких, и падает концентрация кислорода в крови.
Для измерения атмосферного давления используют барометр-анероид. Давление газов в закрытых сосудах измеряют манометрами.
Барометр Торричелли. 17 в. | 
Барометр | 
Цифровой (дигитальный) барометр |
Ответы@Mail.Ru: чему равно атмосферное давление?
Атмосферное давление где? На Марсе? На Юпитере? На уране?))
Сейчас у меня дома 762 мм ртутного столба. )) Немного повышенное.
760 милиметров ртутного столба.Нормальное атмосферное давление.Каждые 100 метров (в высоту) понижается на 10 милиметров.Повышается утром и вечером.Понижается после полудня и после полуночи.
Атмосферный воздух, обладая весом, давит не только на поверхность Земли, которую можно считать «дном» ее газовой оболочки, но и на любое тело, находящееся на ней. А атмосферное давление и равно давлению этого столба воздуха)))<br><br>За нормальное атмосферное давление принято давление 760мм.рт.ст. =101325 Па= 1атм
Чему равно среднее атмосферное давление
Самочувствие многих людей зависит от погодных условий. В таком случае говорят о метеозависимости. Что означает среднее атмосферное давление и как влияет на здоровье жителей? Как минимизировать последствия его колебаний? Что считается нормой?
Стандартное состояние
Под атмосферным давлением понимают вес воздуха, давящего на тело человека и иные предметы на земной поверхности. Этот коэффициент составляет 1,033 кг на 1 см3. Наша масса ежеминутно контролируется 10-15 тоннами газа.
Средне нормальное атмосферное давление при температуре 0 °С достигает отметки в 760 мм ртутного столба. Конкретные значения являются стандартом. Давление измеряется на уровне моря, поэтому оно считается нормой. Бывает, говорят: «Одна атмосфера» или «Три атмосферы». В последнем варианте давление назвать нормой никак нельзя, поскольку оно превышает средние показатели в 3 раза. Под атмосферой подразумевают стандартную отметку.
Давление не стабильно, оно колеблется каждый день. Его показатели зависят от погоды, рельефа, уровня над морем, времени суток и года, климата. Давление изменяется из-за распространения в атмосферном слое волн различной природы от звуковых до синоптических.
Незначительные перемены в 2-3 деления ртутного столба не отражаются на самочувствии. Перепад в 5-10 единиц приводит к болезненным состояниям. Скачки, превышающие предыдущие показатели в несколько раз, могут привести к летальному исходу. Так, в горном ландшафте при подъеме на высоту сознание теряется при падении давления на 30 единиц.
Природа позаботилась о том, чтобы организм человека был гибким и смог подстроиться под любые условия. Акклиматизация тому яркий пример. Однако не все люди могут безболезненно пережить смену климатических условий. Например, жители гор не способны адаптироваться к погоде в низине.
Измерение атмосферного давления
Этот параметр можно измерять в паскалях, барах, миллиметрах ртутного столба. Последняя единица применяется в барометре. Как и сам прибор, такое название единицы измерения давления является понятным для простых обывателей. Поэтому они знают, чему равно среднее атмосферное давление при фиксировании данных барометром.
В физике прибегают к паскалям. Нормой в данном случае выступает 101 325 Па = 760 мм. Последней единицей измерения является 1 бар = 100 000 Па. Стандартом выступает 1,01325 бара.
Влияние атмосферного давления на погоду
Поскольку среднее атмосферное давление варьируется до низких и высоких показателей, можно сказать, какая погода ожидается в ближайшие несколько дней. Подобный прогноз не отличается особенной точностью. Все зависит от многих параметров. Точный прогноз затруднителен и по той причине, что для каждого региона планеты среднее атмосферное давление разнится.
Любой человек может сориентироваться и сказать, какая погода ожидается. Если давление опускается ниже среднего показателя, то скоро будут дождливые и пасмурные дни. Солнечная погода наступает при повышении параметра.
В зимнее время ситуация кардинально меняется. При пониженном давлении ожидается потепление и возможные осадки (снег). Повышение параметра – залог ясной погоды, соответственно, будет морозно.
Давление и человек
Нормальный, пониженный или повышенный показатель давления – весьма условные определения. Люди могут привыкнуть и приспособиться ко всему. Важнее наблюдать за динамикой и амплитудой перепадов.
В городах-миллионниках атмосферное давление рассматривается как вариативная величина из-за большого скопления небоскребов. Такой тип зданий можно сравнить с горой. Чем больше человек спускается и поднимается на скоростном лифте, тем острее он реагирует на перепады давления.
Врачи утверждают, что давление в среднем ухе соответствует атмосферному. Как еще связан погодный показатель со здоровьем человека?
Метеозависимость
Если среднее значение атмосферного давления колеблется более чем на 1 единицу за 3 часа, то здоровый, крепкий организм получает стресс. У любого метеозависимого человека проявляются симптомы: сонливость, мигрень, усталость. Среди наиболее чувствительных людей — пациенты с заболеваниями сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной систем. Пожилые остро реагируют на незначительные колебания.
Чтобы минимизировать метеоуязвимость, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- следить за прогнозом погоды;
- консультироваться с врачом;
- высыпаться;
- наладить режим сна;
- сбалансировать график питания и пищевые привычки;
- пить витамины;
- гулять длительное время на свежем воздухе;
- не перенапрягаться;
- купить барометр и следить за колебаниями ртутного столба.
Группы риска
При пониженном атмосферном давлении в группу риска входят гипотоники и люди с нарушенными функциями дыхания. Из-за подобных перепадов у них чаще всего случаются приступы и обострение симптомов. Риск получения гипотонического криза возрастает.
При повышенном атмосферном давлении страдают гипертоники и люди с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. В такие дни вероятность слечь с инфарктом или инсультом возрастает.
Из-за колебаний ртутного столба в организме раздражаются барорецепторы. Нервные окончания сигнализируют мозгу об ухудшении самочувствия из-за изменений погоды.
Колебания атмосферного давления ухудшают самочувствие пациентов:
- с заболеваниями дыхательной системы: плевритом, бронхитом, астмой, травмами грудной клетки;
- сердечно-сосудистыми недугами: гипер- и и гипотонией, атеросклерозом;
- хроническими заболеваниями органов уха и обоняния: гайморитом, отитом, фронтитом;
- нарушением мозговой деятельности: повышенным внутричерепным давлением и травмами;
- болезнями опорно-двигательного аппарата: ревматизмом, артрозом, остеохондрозом.
Симптоматика заболеваний при низком или высоком атмосферном давлении
Признаки ухудшения здоровья зависят от того, какое среднее атмосферное давление в конкретный момент времени.
При пониженном показателе у человека наблюдаются:
- снижение артериального давления;
- сонливость, апатичное состояние;
- понижение пульса;
- трудности с дыхательной системой;
- головокружение и мигрени;
- тошнота;
- проблемы в ЖКТ;
- головные боли;
- утомляемость.
При повышенном атмосферном давлении у человека проявляется следующая симптоматика:
- появление красноты на лице;
- повышение артериального давления;
- шум в ушах;
- повышение пульса;
- черные точки перед глазами;
- тошнота;
- пульсация в височной области;
- головокружение.
Рекомендации по улучшению самочувствия
Если среднее атмосферное давление резко упало или повысилось, метеозависимым людям приходится нелегко. Следующие советы помогут минимизировать ущерб от погоды и справиться с внутренним дискомфортом:
- примите с утра контрастный душ;
- гипотоники и люди с легкой степенью гипертонии могут выпить чашку некрепкого кофе;
- в течение дня в качестве напитка приоритетным выступает зеленый чай с лимоном;
- количество соли нужно уменьшить;
- сделать посильные физические упражнения;
- для отдыха и расслабления вечером выпить отвары успокаивающих трав, ромашки с медом или таблетку глицина.
Перепады атмосферного давления становятся причиной нарушения психического состояния. Появляются тревога и раздражение, бессонница или беспокойный отдых.
По статистике, резкие перепады атмосферного давления приводят к увеличению аварий и правонарушений, чрезвычайным происшествиям на производстве.