Presiunea învelișului de aer al pământului: o atmosferă în pascali

Toate viețuitoarele de pe Pământ nu observă presiunea exercitată asupra lor de învelișul grandios de aer al planetei noastre. Motivul este acela că au fost obișnuiți de la naștere cu efectele atmosferei asupra lor, iar organismele lor sunt adaptate biologic.

Cu toate acestea, un astfel de nor gazos are, de fapt, o greutate considerabilă. Acesta este ținut împreună de gravitația planetei, astfel încât nu scapă în imensitatea spațiului, întinzându-se mii de kilometri în aer. Acest lucru înseamnă că învelișul de aer exercită o presiune asupra tuturor lucrurilor de pe suprafața globului. Cât este o atmosferă în pascali?? Oamenii de știință au reușit să exprime presiunea atmosferică în cifre încă din secolul al XVII-lea.

Presiunea atmosferică

Otto von Guericke a demonstrat un experiment spectaculos împăratului Ferdinand al III-lea și colegilor săi de știință la Regensburg în 1654. Fizicianul german a luat două semisfere goale din cupru, de dimensiuni mici (aproximativ 35,6 cm în diametru). Apoi le-a strâns bine cu un inel de piele și a pompat aerul din interior cu un tub și o pompă. După care emisferele nu au mai putut fi separate. Mai mult, nu se putea face cu șaisprezece cai legați de inele de fier cu două capete pe fiecare parte a sferei rezultate.

Acest experiment a demonstrat lumii efectul presiunii asupra obiectelor din jur. Această forță este cea care a strâns ambele părți ale sferei. Și astfel, amploarea sa este cu adevărat impresionantă. Doi ani mai târziu, experiența minunată s-a repetat la Magdeburg. 24 de cai încercaseră deja să spargă sfera, dar cu același succes. Aceste emisfere folosite în timpul experimentului au rămas în istorie sub numele de Magdeburg. Ele sunt încă păstrate într-un muzeu german.

O atmosferă în pascali

Cum se calculează presiunea mantalei gazoase a unei planete? Nimic nu ar fi fost mai ușor dacă s-ar fi cunoscut cu precizie densitatea aerului și înălțimea învelișului de aer. Dar în secolul al XVII-lea, oamenii de știință nu știau încă astfel de lucruri. Dar au făcut o treabă excelentă. Și elevul lui Galileo, italianul Torricelli, a fost primul care a făcut acest lucru.

A luat un tub de sticlă lung de un metru și l-a umplut cu mercur, sigilând un capăt cu mercur. Iar partea deschisă a fost coborâtă într-un vas cu aceeași substanță. O parte din mercurul din tub se scurge în jos. Cu toate acestea, nu totul este turnat. Iar înălțimea coloanei rămase era de aproximativ 760 mm. Acest experiment a fost cel care ne-a permis mai târziu să calculăm cu ușurință: Câți pascali există într-o atmosferă. Acest număr este de aproximativ 101.300 Pa. Aceasta este valoarea presiunii atmosferice normale.

Explicația experimentului lui Torricelli

Presiunea atmosferei are un efect asupra tuturor corpurilor pământești. Dar este imperceptibil, deoarece este echilibrat de acțiunea aerului în obiectele și organismele vii în sine. Experimentul de la Magdeburg a demonstrat elocvent ce s-ar întâmpla dacă gazul nu ar avea proprietatea de a pătrunde practic peste tot. Un spațiu fără aer a fost creat în mod artificial în sfera formată. În consecință, este neobișnuit de solidă și inseparabilă, comprimată din toate părțile de o singură atmosferă, a cărei presiune, după cum știm deja, este considerabilă în Pascal.

Aceleași legi stau la baza funcționării pompelor. Lichidul se precipită în spațiul fără aer creat. Acesta se ridică până când presiunile existente în aer și în mediu sunt egalate. Iar înălțimea coloanei depinde de densitatea lichidului.

Știind acest lucru, Torricelli a măsurat presiunea creată de o atmosferă. În Pascali, bineînțeles, nu putea încă să o traducă. Acest lucru a fost făcut mai târziu. Așa că a măsurat-o în milimetri de mercur. Este cunoscut faptul că, în prezent, presiunea atmosferică este măsurată în mod obișnuit în unități similare.

Cum se convertește atmosfere în Pascali

Francezul Blaise Pascal (portretul său de mai sus), după care au fost numite unitățile de presiune, a aflat despre experimentele lui Torricelli și a repetat experimente similare la diferite altitudini, folosind, pe lângă mercur, apă și alte lichide. Și prin aceasta s-a dovedit în mod concludent existența și efectul presiunii atmosferice asupra corpurilor și substanțelor terestre, deși existau mulți sceptici la acea vreme.

Se arată următoarele, ca o presiune în atmosfere, convertită în unități de măsură Pascali și în alte unități de măsură.

Această valoare nu este constantă și depinde de mai mulți factori. În primul rând, de la altitudine. Așa cum a demonstrat Pascal, cu cât urci mai sus în vârful muntelui, cu atât presiunea devine mai mică. Acest lucru poate fi ușor de explicat. Deoarece adâncimea învelișului de aer este în scădere, la fel ca și densitatea acestuia. Și deja la o altitudine de aproximativ 5,5 km, valorile de presiune sunt înjumătățite. Iar dacă te duci 11 kilometri mai sus, este de patru ori mai mică.

În plus, presiunea atmosferică depinde de vreme. De aceea, este considerat important în predicțiile sale. De exemplu, cu cât presiunea este mai mare vara, cu atât este mai probabil ca soarele să strălucească în ziua respectivă și să nu apară precipitații.