הגדרה של לחץ אטמוספרי

1. כוח המופעל ממשקל לחץ האוויר על פני כדור הארץ, כך שככל שהגובה גבוה יותר ביחס לקרקע, כך הלחץ נמוך יותר. בדרך כלל מודדים אותו בברומטר, ולכן נראה גם השם לחץ ברומטרי.

אֶטִימוֹלוֹגִיָה: לחץ, לפי המצבים הלטיניים לַחַץ, לחץניס.+ אווירה, מלטינית מדעית אַטמוֹספֵרָה, לגבי מרכיבי היוונית ἀτμός (אַטמוֹספֵרָה), המתייחס ל'אוויר', ו σφαῖρα (ספאירה), בתור 'כדור', ואחריו הסיומת -ico, בתכונה של איכות.
חתול. דִקדוּקִי: שם עצם fem.
בהברות: לחץ + at-mos-fé-ri-ca.

ציטוט (APA)

לחץ אטמוספרי

אוולין מייטי מרין | יולי 2022
מהנדס תעשיה, MSc בפיזיקה, ו-EDD

לחץ אטמוספרי הוא כוח אשר חל את אוויר של האטמוספירה על פני הקרקע, ולכן, על הגופים שנמצאים עליה, החל מה- בסיס מושג הלחץ, המוגדר כיחס בין גודל הכוח הפועל ליחידה של משטח.

על פני כדור הארץ, יש שכבה גזית המורכבת מכמה גזים ואשר משתנים בפרופורציה ובהרכב בהתאם לגובה ואחרים גורמים. תערובת גזים זו יוצרת את מה שמכונה "אוויר", שיש לו צפיפות (שכן יש לו מסה ותופס נפח בחלל); כתוצאה מכך, עמוד האוויר סטָטִי שנמצא מעל גוף, יפעיל כוח ליחידת שטח שתוצאתו היא לחץ אטמוספרי.

רקע על לחץ אטמוספרי

למרות שהיום הרעיון של לחץ אטמוספרי הוא משהו שאנחנו לוקחים כמובן מאליו, זה לא תמיד היה מושג מקובל ומובן. זה היה רק ​​בשנת 1643, כאשר הפיזיקאי אוונגליסטה טוריצ'לי העלה בניסוי את הרעיון של משקל האוויר, אם כי יש לציין כי אחרים מדענים כמו גלילאו גליליי ורנה דקארט כבר הניחו את היסודות שטוריצ'לי התממש בניסוי המפורסם שלו עם שפופרת של כַּספִּית.

בניסוי של טוריצ'לי, גובה עמוד הכספית בצינור היה 760 מ"מ

גליליי הסביר את המגבלה להעלות עמוד מים באמצעות משאבת מדחף לגובה של מעל 10.33 מ', ברמז שהדבר נובע מה אימה של ריקנות (אימה ואקווס) המופעלת על ידי כוח שווה ערך לעמוד של 10.33 מ' של מים, וקורא לגובה הזה הגבול (altezza) לימיטיסימה).

רנה דקארט מצדו פרסם מכתב ב-1638 שבו התייחס למשקל האוויר, והשווה אותו לשמיכת צמר המכסה את כדור הארץ. אפילו מעל העננים, שמשקלם יכול לדחוס את פני השטח של דלי כספית, ולמנוע את העמוד של יסוד זה לרדת.

מכל הממצאים הללו ובזכות הניסוי של טוריצ'לי פותח צינור הטוריצ'לי, ושימש כאסמכתא עבור מחקריהם של בלייז פסקל והגרמני אוטו פון גריקה, שב-1654 הוכיחו בפומבי את קיומו של לחץ אטמוספרי.

מכשירים ויחידות לחץ

ניתן למדוד לחץ אטמוספרי באמצעות א בָּרוֹמֶטֶר. ישנם מספר סוגים של ברומטרים, בין הידועים ביותר הם ברומטר כספית וברומטר אנרואיד (ללא כספית).

באשר ליחידות לחץ, הנפוצות ביותר הן:

• במערכת היחידות הבינלאומית: פסקל (פא)
• במערכת אנגלית: Psi (lbf/in2)

יחידות אחרות:

או מ"מ של כספית (מ"מ כספית)
או אטמוספירה (כספומט)

בגובה פני הים, הלחץ האטמוספרי הרגיל הוא 101,325 פא (N/m2), או המקבילה שלו ל-760 מ"מ כספית או 1 אטמוספירה.

כמה מקדמי המרה עבור יחידות לחץ הם:

1 Pa = 105 בר

1Psi = 6895 Pa

שינוי של לחץ אטמוספרי עם גובה

מכיוון שהלחץ האטמוספרי נובע מהמשקל ליחידת שטח שמפעיל עמוד האוויר מעל האובייקט של מחקר, עד לגבולות האטמוספירה של כדור הארץ, הגיוני להסיק שככל שהגובה שבו האובייקט גדול יותר ביחס ל- פני כדור הארץ, ככל שעמוד האוויר שיפעיל עליו לחץ קטן יותר, מסיבה זו, הלחץ האטמוספרי תלוי בגובה, שבתורו משפיע על טֶמפֶּרָטוּרָה מה שמשפיע על צפיפות האוויר.

על גבי א הַר הלחץ האטמוספרי נמוך יותר מאשר בגובה פני הים

אם ידועים צפיפות האוויר וגובה מושא המחקר ביחס לאטמוספירה, ניתן לקבוע את הלחץ האטמוספרי המקומי באמצעות ביטוי:

\({{P}_{atm}}=גובה~של~atm\acute{o}כדור\כפול צפיפות~אוויר\כפול כבידה\)

לדוגמה, אם אתה רוצה לקבוע את הלחץ האטמוספרי של אזור שנמצא בגובה 9000 מ' מעל פני הים, אטמוספירה, שבה צפיפות האוויר היא 1.3 ק"ג/מ"ק והכבידה המקומית היא 9.81 מ"ר לשנייה, התוצאה יהיה:

\({{P}_{atm}}=9000~m\times 1.3~{}^{kg}\!\!\diagup\!\!{}_{{{m}^{3}} }\ ;\times 9.81~{}^{m}\!\!\diagup\!\!{}_{{s}^{2}}}\;\)

\({{P}_{atm}}=114777{}^{N}\!\!\diagup\!\!{}_{{{m}^{2}}}\;\)

כלומר, הלחץ האטמוספרי יהיה 114777 Pa