Page 98 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook
P. 98
Pomiar ciśnienia atmosferycznego
próżnia Istnienie ciśnienia atmosferycznego pierwszy zauważył Galileusz (XVII w.),
a pierwszego pomiaru tego ciśnienia dokonał w 1643 roku uczeń Galileusza
– Evangelista Torricelli [czyt. ewangelista toriczelli], wykonując słynne do-
świadczenie, nazwane potem doświadczeniem Torricellego (il. 4.8). Do cien-
kiej, szklanej, zatopionej z jednego końca rurki o długości 1 metra Torricelli
nalał do pełna rtęci i zatkał ją od góry. Rurkę odwrócił, zanurzył zatkany
koniec w naczyniu z rtęcią i go odetkał. Zaobserwował, że część rtęci wylała
się do naczynia, a w rurce powstała nad rtęcią pusta przestrzeń. Pozostały
słupek rtęci, zmierzony względem powierzchni rtęci w naczyniu, miał wy-
sokość 760 mm. Zgodnie z interpretacją Torricellego ciśnienie słupka rtęci
rtęć
znajdującego się w rurce równoważy ciśnienie słupa powietrza wywierane
4.8 Model doświadczenia na powierzchnię rtęci znajdującej się w naczyniu. Ciśnienie powietrza, które
Torricellego
równoważy ciśnienie hydrostatyczne słupa rtęci o wysokości 760 mm, przyję-
to za normalne ciśnienie atmosferyczne.
Ciekawe! Ile wynosi w paskalach normalne ciśnienie atmosferyczne?
Pascal zauważył zmienność ciśnienia Wzór na obliczanie ciśnienia hydrostatycznego, spowodowanego działaniem
atmosferycznego w zależności od wy- siły ciężkości na określonej głębokości w cieczy, możemy również zastosować
sokości względem powierzchni Ziemi.
Ze wzrostem wysokości maleje gęstość do obliczenia wartości ciśnienia atmosferycznego: p = d · h · g.
gazów, a to powoduje, że maleje rów- Przyjmując wartości:
nież ciśnienie atmosferyczne. Można gęstość rtęci d = 13 590 kg ,
przyjąć, że do 1000 metrów przy wzro- m 3
ście wysokości o 100 m ciśnienie atmo- wysokość słupa rtęci h = 760 mm = 0,76 m,
sferyczne spada równomiernie w przy- g = 9,81 N ,
bliżeniu o 1,2 kPa. kg
obliczamy wartość tego ciśnienia:
p = 13 590 kg · 0,76 m · 9,81 N
m 3 2 kg
N
Ciekawe! p = 101 321,6 m 2 = 101 321,6 Pa
p ≈ 1013 hPa
Wartość tego ciśnienia najczęściej bywa mniejsza lub większa od normal-
nego i wtedy mówimy o obniżonym lub podwyższonym ciśnieniu atmosfe-
rycznym. Jeżeli ciśnienie atmosferyczne zwiększa się, to większy jest nacisk
powietrza na powierzchnię rtęci w naczyniu i więcej rtęci wpływa do wnętrza
rurki, a więc wyższy jest słup rtęci.
W praktyce za wartość ciśnienia normalnego przyjmuje się 1000 hPa.
W bardzo wysokich górach powietrze Przyrządy do pomiaru ciśnienia
jest rozrzedzone, a ciśnienie zbyt niskie, Zmiany ciśnienia atmosferycznego mają związek ze zmianami pogody. Do po-
aby można było nim normalnie oddy- miaru ciśnienia atmosferycznego używa się przyrządów pomiarowych, takich
chać. Na Mount Evereście wynosi zale-
dwie 314 hPa. Z tego powodu himalaiści jak: barometry cieczowe (np. barometr rtęciowy), barometry sprężynowe (ane-
korzystają z butli tlenowych. roidy), barometry elektroniczne czy barografy.
96