Tidak semua orang tahu bahawa tekanan atmosfera adalah berbeza pada ketinggian yang berbeza. Malah terdapat peranti khas untuk mengukur kedua-dua tekanan dan ketinggian. Ia dipanggil barometer- altimeter. Dalam artikel itu, kami akan mengkaji secara terperinci bagaimana tekanan atmosfera berubah dengan ketinggian dan apakah kaitan ketumpatan udara dengannya. Mari kita pertimbangkan pergantungan ini pada contoh graf.
Tekanan atmosfera pada ketinggian berbeza
Tekanan atmosfera bergantung pada ketinggian. Apabila ia dinaikkan sebanyak 12 m, tekanan berkurangan sebanyak 1 mm Hg. Fakta ini boleh ditulis menggunakan ungkapan matematik berikut: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Seni. ∆h ialah perubahan ketinggian, ∆P ialah perubahan tekanan atmosfera dengan perubahan ketinggian sebanyak ∆h. Apakah yang berikut daripada ini?
Formula menunjukkan cara tekanan atmosfera berubah mengikut ketinggian. Jadi, jika kita naik sebanyak 12 m, maka tekanan darah akan menurun sebanyak 12 mm Hg, jika sebanyak 24 m - makapada 2 mmHg. Oleh itu, dengan mengukur tekanan atmosfera, seseorang boleh menilai ketinggian.
Millimeter merkuri dan hektopascal
Dalam beberapa masalah, tekanan dinyatakan bukan dalam milimeter merkuri, tetapi dalam pascal atau hektopascal. Mari kita tulis hubungan di atas untuk kes apabila tekanan dinyatakan dalam hektopascal. 1 mmHg Seni.=133.3 Pa=1.333 hPa.
Sekarang mari kita nyatakan nisbah ketinggian dan tekanan atmosfera bukan dari segi milimeter merkuri, tetapi dari segi hektopascal. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Selepas pengiraan kita dapat: ∆h/∆P=9 m/hPa. Ternyata apabila kita naik 9 meter, tekanan berkurangan sebanyak satu hektopascal. Tekanan normal ialah 1013 hPa. Mari kita bulatkan 1013 hingga 1000 dan anggap ini betul-betul BP di permukaan Bumi.
Jika kita mendaki 90 meter, bagaimanakah tekanan atmosfera berubah mengikut ketinggian? Ia berkurangan sebanyak 10 hPa, sebanyak 90 m - sebanyak 100 hPa, sebanyak 900 m - sebanyak 1000 hPa. Jika tekanan di atas tanah ialah 1000 hPa, dan kami mendaki 900 m ke atas, maka tekanan atmosfera menjadi sifar. Jadi, ternyata atmosfera berakhir pada ketinggian sembilan kilometer? Tidak. Pada ketinggian sedemikian ada udara, kapal terbang terbang ke sana. Jadi apa urusannya?
Hubungan antara ketumpatan udara dan ketinggian. Ciri
Bagaimanakah tekanan atmosfera berubah dengan ketinggian berhampiran permukaan Bumi? Gambar di atas telah pun menjawab soalan ini. Semakin tinggi ketinggian, semakin rendah ketumpatan udara. Selagi kita berada dekat dengan permukaan bumi, perubahan ketumpatan udara tidak dapat dilihat. Oleh itu, bagi setiapsetiap unit ketinggian, tekanan berkurangan kira-kira nilai yang sama. Kedua-dua ungkapan yang kami tulis sebelum ini harus dianggap betul hanya jika kita berada dekat dengan permukaan Bumi, tidak lebih tinggi daripada 1-1.5 km.
Graf yang menunjukkan bagaimana tekanan atmosfera berubah mengikut ketinggian
Sekarang mari kita beralih kepada keterlihatan. Mari bina graf tekanan atmosfera berbanding ketinggian. Pada ketinggian sifar P0=760mm Hg. Seni. Disebabkan fakta bahawa dengan peningkatan ketinggian, tekanan berkurangan, udara atmosfera akan kurang dimampatkan, ketumpatannya akan menjadi kurang. Oleh itu, pada graf, pergantungan tekanan pada ketinggian tidak akan diterangkan oleh garis lurus. Apakah maksud ini?
Bagaimanakah tekanan atmosfera berubah mengikut ketinggian? Di atas tanah? Pada ketinggian 5.5 km, ia berkurangan sebanyak 2 kali (Р0/2). Ternyata jika kita naik ke ketinggian yang sama, iaitu 11 km, tekanan akan berkurangan separuh lagi dan akan sama dengan Р0/4, dsb.
Mari kita sambungkan titik dan kita akan melihat bahawa graf itu bukan garis lurus, tetapi lengkung. Mengapa, apabila kita menulis hubungan pergantungan, nampaknya atmosfera berakhir pada ketinggian 9 km? Kami menganggap bahawa graf adalah lurus pada sebarang ketinggian. Ini akan berlaku jika atmosfera adalah cecair, iaitu, jika ketumpatannya malar.
Adalah penting untuk memahami bahawa graf ini hanyalah serpihan pergantungan pada altitud rendah. Pada garisan ini tiada titik tekanan turun kepada sifar. Walaupun dalam ruang yang dalam, terdapat molekul gas, yang, bagaimanapun, tidak mempunyaihubungannya dengan atmosfera bumi. Tiada kekosongan mutlak, kekosongan di mana-mana titik Alam Semesta.
