Presiunea atmosferică: ce este, formula, valoarea și unitățile

Ce este presiunea atmosferică?

Presiunea atmosferică sau presiunea barometrică este forța exercitată de coloana de aer a atmosferei pe suprafața Pământului într-un anumit punct.

Această forță este invers proporțională cu altitudinea. Cu cât este mai mare altitudinea, cu atât este mai mică presiunea atmosferică și cu cât altitudinea este mai mică, cu atât este mai mare presiunea atmosferică.

Cea mai mare presiune atmosferică este cea produsă la nivelul mării. Prin urmare, această măsurare este luată ca referință la presiunea atmosferică normală.

Unități de presiune atmosferică

Există diferite unități de măsură pentru a reprezenta presiunea atmosferică. Cel folosit în SI este așa-numitul Pascal (Pa) sau hectopascal (hPa). Cu toate acestea, se folosesc bare (b), milibare (mb), „atmosfere” (atm), milimetri de mercur (mm Hg) și Torricellis (Torr).

Formula de presiune atmosferică

Formula de calcul a presiunii atmosferice sau barometrice este guvernată de principiile ecuației fundamentale hidrostatice. Să vedem mai jos.

Pa = ρ.gh

În această formulă,

• Pa este egală cu presiunea exercitată pe un punct al fluidului.P este egală cu densitatea fluidului.G este egală cu accelerația gravitației.H este egală cu adâncimea.

Astfel, dacă:

• ρ = 13550 kg / m3 (densitatea mercurului) g = 9,81 m / s2h = 0,76 m (înălțimea coloanei de mercur)

apoi,

• Pa = 101 023 Pa

Valoarea presiunii atmosferice la nivelul mării

Valoarea presiunii atmosferice normale (la nivelul mării) este de 760 mm, ceea ce este echivalent cu 760 torr; la 1.013.2 mb (milibari); 101 325 Pa (pascali); la 1013,2 hPa (hectopascali) sau, de asemenea, la 1 atm (atmosferă).

Instrument pentru măsurarea presiunii atmosferice

Barometru arenoid

Instrumentul pentru măsurarea presiunii atmosferice este cunoscut sub numele de barometru. De aceea, presiunea atmosferică se mai numește și presiune barometrică. Există diferite tipuri de barometre. Cele mai importante sunt următoarele:

Barometru cu mercur

Diagrama de bază a barometrului cu mercur.

Este primul barometru din istorie, inventat de Evangelista Torricelli în 1643. Este un tub de sticlă deschis la capătul inferior și închis la capătul superior. Acest tub este umplut cu mercur, al cărui nivel variază în funcție de greutatea coloanei de aer care se sprijină pe dispozitiv. Să vedem cum este posibil.

În așa-numitul experiment al lui Torricelli, savantul a umplut complet un tub lung de un metru cu mercur și l-a închis cu un deget. Apoi a întors-o, a așezat-o într-un anumit unghi într-un recipient, de asemenea cu mercur, și a eliberat gura tubului.

În acest sens, lichidul a coborât, dar coborârea s-a oprit la o înălțime de 76 cm, creând un vid la capătul superior. Din aceasta s-a indus că presiunea în vid este egală cu 0. Cu aceste date, Torricelli a reușit să calculeze presiunea atmosferică.

Barometru arenoid

Mecanismul intern al unui barometru arenoid

Inventat în 1843 de Lucien Vidie, acest barometru este format dintr-o capsulă metalică argintie. Această capsulă este în contact cu o pârghie fixată pe angrenaje, care, la rândul lor, sunt atașate la un ac indicator. Capsula se contractă atunci când există mai multă presiune sau se extinde atunci când există o presiune mai mică, ceea ce conduce mișcarea angrenajelor și activează acul indicator.