Alla vet inte att atmosfärstrycket är olika på olika höjder. Det finns till och med en speciell anordning för att mäta både tryck och höjd. Det kallas en barometer-höjdmätare. I artikeln kommer vi att studera i detalj hur atmosfärstrycket förändras med höjden och vad har luftdensiteten att göra med det. Låt oss överväga detta beroende av exemplet med en graf.
Atmosfärstryck på olika höjder
Atmosfärstrycket beror på höjden. När det ökas med 12 m minskar trycket med 1 mm Hg. Detta faktum kan skrivas med hjälp av följande matematiska uttryck: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Konst. ∆h är höjdförändringen, ∆P är förändringen i atmosfärstryck med en höjdförändring med ∆h. Vad följer av detta?
Formeln visar hur atmosfärstrycket förändras med höjden. Så, om vi stiger med 12 m, kommer blodtrycket att minska med 12 mm Hg, om med 24 m - dåvid 2 mmHg. Genom att mäta atmosfärstrycket kan man alltså bedöma höjden.
millimeter kvicksilver och hektopascal
I vissa problem uttrycks trycket inte i millimeter kvicksilver, utan i pascal eller hektopascal. Låt oss skriva ovanstående relation för fallet när trycket uttrycks i hektopascal. 1 mmHg Konst.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Låt oss nu uttrycka förhållandet mellan höjd och atmosfärstryck inte i termer av millimeter kvicksilver, utan i termer av hektopascal. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Efter beräkning får vi: ∆h/∆P=9 m/hPa. Det visar sig att när vi stiger 9 meter minskar trycket med en hektopascal. Norm altrycket är 1013 hPa. Låt oss runda 1013 till 1000 och anta att detta är exakt BP på jordens yta.
Om vi klättrar 90 meter, hur förändras atmosfärstrycket med höjden? Den minskar med 10 hPa, med 90 m - med 100 hPa, med 900 m - med 1000 hPa. Om trycket på marken är 1000 hPa, och vi klättrade 900 m upp, så blev atmosfärstrycket noll. Så det visar sig att atmosfären slutar på nio kilometers höjd? Nej. På en sådan höjd finns det luft, flygplan flyger dit. Så vad är affären?
Förhållande mellan luftdensitet och höjd. Funktioner
Hur förändras atmosfärstrycket med höjden nära jordens yta? Bilden ovan har redan svarat på denna fråga. Ju högre höjd, desto lägre luftdensitet. Så länge vi är nära jordens yta är förändringen i luftdensitet omärklig. Därför för varjeper höjdenhet minskar trycket med ungefär samma värde. De två uttrycken vi skrev ner tidigare bör endast tas som korrekta om vi är nära jordens yta, inte högre än 1-1,5 km.
Ett diagram som visar hur atmosfärstrycket förändras med höjden
Låt oss nu gå vidare till synlighet. Låt oss bygga en graf över atmosfärstryck kontra höjd. Vid nollhöjd P0=760mm Hg. Konst. På grund av det faktum att med ökande höjd minskar trycket, atmosfärisk luft kommer att bli mindre komprimerad, dess densitet blir mindre. På grafen kommer därför tryckets beroende av höjden inte att beskrivas med en rät linje. Vad betyder detta?
Hur förändras atmosfärstrycket med höjden? Ovan jord? På en höjd av 5,5 km minskar den med 2 gånger (Р0/2). Det visar sig att om vi stiger till samma höjd, det vill säga 11 km, kommer trycket att minska med ytterligare en halv och blir lika med Р0/4 osv.
Låt oss koppla ihop prickarna så ser vi att grafen inte är en rak linje, utan en kurva. Varför, när vi skrev ner beroendeförhållandet, verkade det som att atmosfären slutade på en höjd av 9 km? Vi ansåg att grafen är rak på alla höjder. Detta skulle vara fallet om atmosfären var flytande, det vill säga om dess densitet var konstant.
Det är viktigt att förstå att denna graf bara är ett fragment av beroendet på låga höjder. Vid ingen punkt på denna linje sjunker trycket till noll. Även i rymden finns det gasmolekyler, som dock inte harförhållande till jordens atmosfär. Det finns inget absolut vakuum, tomhet i någon punkt i universum.
