לא כולם יודעים שהלחץ האטמוספרי שונה בגבהים שונים. יש אפילו מכשיר מיוחד למדידת לחץ וגובה כאחד. זה נקרא ברומטר-מד גובה. במאמר נלמד בפירוט כיצד הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה ומה הקשר בין צפיפות האוויר. הבה נשקול את התלות הזו בדוגמה של גרף.
לחץ אטמוספרי בגבהים שונים
לחץ אטמוספרי תלוי בגובה. כאשר הוא גדל ב-12 מ', הלחץ יורד ב-1 מ מ כספית. ניתן לכתוב עובדה זו באמצעות הביטוי המתמטי הבא: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. אומנות. ∆h הוא השינוי בגובה, ∆P הוא השינוי בלחץ האטמוספרי עם שינוי בגובה ב∆h. מה נובע מכך?
הנוסחה מראה כיצד הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה. אז אם נעלה ב-12 מ', לחץ הדם ירד ב-12 מ"מ כספית, אם ב-24 מ' - אזב-2 מ"מ כספית. לפיכך, על ידי מדידת לחץ אטמוספרי, ניתן לשפוט את הגובה.
מילימטרים של כספית והקטופסקלים
בחלק מהבעיות, הלחץ מתבטא לא במילימטרים של כספית, אלא בפסקל או הקטופסקאל. הבה נכתוב את היחס לעיל למקרה שבו הלחץ מתבטא בהקטופסקלים. 1 ממ כ אומנות.=133.3 Pa=1.333 hPa.
עכשיו בואו נבטא את היחס בין הגובה והלחץ האטמוספרי לא במונחים של מילימטרים של כספית, אלא במונחים של הקטופסקלים. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. לאחר חישוב נקבל: ∆h/∆P=9 m/hPa. מסתבר שכאשר אנו עולים 9 מטר, הלחץ יורד בהקטופסקל אחד. לחץ רגיל הוא 1013 hPa. בואו נסגל 1013 עד 1000 ונניח שזהו בדיוק ה-BP על פני כדור הארץ.
אם נטפס 90 מטר, איך הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה? הוא יורד ב-10 hPa, ב-90 מ' - ב-100 hPa, ב-900 מ' - ב-1000 hPa. אם הלחץ על הקרקע הוא 1000 hPa, וטיפסנו 900 מ' למעלה, אז הלחץ האטמוספרי הפך לאפס. אז, מסתבר שהאטמוספירה מסתיימת בגובה של תשעה קילומטרים? לא. בגובה כזה יש אוויר, מטוסים טסים לשם. אז מה העסקה?
קשר בין צפיפות אוויר וגובה. תכונות
איך הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה ליד פני כדור הארץ? התמונה למעלה כבר ענתה על השאלה הזו. ככל שהגובה גבוה יותר, כך צפיפות האוויר נמוכה יותר. כל עוד אנו קרובים לפני השטח של כדור הארץ, השינוי בצפיפות האוויר אינו מורגש. לכן, לכל אחדליחידת גובה, הלחץ יורד בערך באותו ערך. יש לקחת את שני הביטויים שרשמנו קודם לכן כנכונים רק אם אנו קרובים לפני השטח של כדור הארץ, לא גבוה מ-1-1.5 ק מ.
גרף המראה כיצד הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה
עכשיו בואו נעבור לנראות. בואו נבנה גרף של לחץ אטמוספרי מול גובה. בגובה אפס P0=760 מ מ כספית. אומנות. בשל העובדה שעם הגדלת הגובה הלחץ יורד, האוויר האטמוספרי יהיה פחות דחוס, הצפיפות שלו תפחת. לכן, בגרף, תלות הלחץ בגובה לא תתואר על ידי קו ישר. מה זה אומר?
איך הלחץ האטמוספרי משתנה עם הגובה? מעל האדמה? בגובה 5.5 ק"מ הוא יורד פי 2 (Р0/2). מסתבר שאם נעלה לאותו גובה, כלומר 11 ק"מ, הלחץ יקטן בעוד חצי ויהיה שווה ל-Р0/4 וכו'.
בוא נחבר את הנקודות ונראה שהגרף אינו קו ישר, אלא עקומה. מדוע, כשרשמנו את יחס התלות, נראה היה שהאטמוספירה מסתיימת בגובה של 9 ק מ? שקלנו שהגרף ישר בכל גבהים. זה יהיה המצב אם האטמוספירה הייתה נוזלית, כלומר אם הצפיפות שלה הייתה קבועה.
חשוב להבין שהגרף הזה הוא רק חלק מהתלות בגבהים נמוכים. בשום נקודה בקו זה הלחץ לא יורד לאפס. אפילו בחלל העמוק, יש מולקולות גז, אשר, עם זאת, איןביחס לאטמוספירה של כדור הארץ. אין ואקום מוחלט, ריקנות בכל נקודה ביקום.
