В чем измеряется атмосферное давление воздуха единица измерения: Единицы измерения атмосферного давления
Таблицы DPVA.ru — Инженерный Справочник | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин. / / Перевод единиц измерения Давления и вакуума. Единицы давления. Единицы вакуума. / / Таблица перевода единиц измерения атмосферного давления мм рт. ст. = торр в МПа, кПа, мм рт.ст. (тор ), микротор, psia, дюймы рт.ст., бары, % вакуума. Единицы измерения атмосферного давления и их перевод.Поделиться:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса.
Free xml sitemap generator | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0
0
0
35
77
193
00193
ст. = торр Как измерить атмосферное давление? — pH метры, кондуктометры, солемеры, пирометры, термометры, все для анализа качества воды
Атмосферное давление – это один из самых важных элементов погоды. Для его измерения существует прибор, который называется ртутным барометром. В переводе на русский слово «барометр» означает – «измеритель тяжести». Однако, у этого проверенного годами прибора имеются и свои недостатки. Как быть, если Вы отправились в поход? Этот прибор будет довольно таки проблематично захватить с собой. Именно с этой целью был создан новый барометр-анероид.
Что такое барометр анероид?
Анероид – это современное устройство, которое используется для измерения давления.
Главная часть анероида представляет собой металлическую коробочку, в которой нет воздуха. Именно поэтому ее стенки проявляют большую чувствительность к изменению атмосферного давления. В случае, если давление уменьшилось коробочка увеличивается. Ну, а если давление увеличилось, коробочка наоборот сжимается. При помощи простого устройства эти данные передаются стрелке, которая показывает атмосферное давление на шкале.
Как измеряется атмосферное давление?
Нормальным принято считать показатель атмосферного давления, который соответствует давлению ртутного столба, высотой 760 мм. Этот показатель является схожим с атмосферным давлением на уровне моря.
В том случае, если давление воздуха превышает 760 мм ртутного столба, оно считается повышенным. В случае, если показания меньше, то пониженным. Давление понижается с высотой. Поэтому для разных территорий и местностей оно является различным.
Можно ли по барометру предсказать погоду?
Анероид имеет две стрелки.
Одна из них осуществляет движение по циферблату и указывает на атмосферное давление. Другая легко совмещается с первой. А необходимо это для того чтобы узнать, какой будет погода в ближайшие дни. Прямо над цифрой 750 мм.ст. находится надпись «переменно». По левую сторону расположены меньшие цифры с надписями «дождь» или «осадки». Еще левее имеется надпись «буря». По правую сторону указаны большие показатели атмосферного давления. Здесь имеются значения «ясная погода» или «ясно».
В случае, если стрелка никуда не двигается в течение нескольких часов, значит, погода останется стабильной и не изменится. Если стрелка двинулась вправо – ждите осадков, влево — погода будет ясной.
Как правильно измерить высоту снежного покрова?
Загляните в свой календарь погоды. Там вы найдете специальную графу, посвященной высоте снежного покрова. Для того чтобы измерить толщину снежного покрова, как правило используют снегомерную рейку, на которой имеются сантиметровые деления.
При этом не каждому известно, что именно снег позволяет анализировать чистому атмосферного воздуха. Именно снег буквально впитывает все вещества, которые содержатся в атмосфере. Таким образом, многочисленные метеостанции, которые измеряют высоту снежного покрова, собирают данные, которые позволят узнать о возможных весенних наводнениях.
Более того, колбы с растаявшим снегом обязательно посылаются в специализированные лаборатории. В них внимательно изучается состав примесей, которые имеются в снеге, а также и в атмосфере. Данные анализа необходимы для заполнения карт загрязнения атмосферы.
Именно на основании этих карт составляется общая картина загрязнение воздуха, выявляются какие именно промышленные фабрики и предприятия загрязняют воздух, а также устанавливается, где загрязняющих веществ больше всего.
Атмосферное давление: что это такое, причины образования, единицы измерения, нормы, фото и видео
Автор Вадим Хромов На чтение 12 мин Опубликовано Обновлено
С атмосферным давлением каждый хорошо знаком, как минимум, благодаря урокам физики и прогнозам погоды. Однако с научной точки зрения понятие давления, а также особенности его возникновения выглядят намного сложнее. Кроме того, интерес вызывают нюансы влияния давления на человека.
Что такое атмосферное давление?
Атмосферное давление – это давление газовой оболочки нашей планеты, атмосферы, которое действует на все имеющиеся в ней предметы, а также земную поверхность. Давление соответствует силе, которая действует в атмосфере на единицу площади.
Атмосфера Земли (фото с МКС)Если говорить более простым языком, то это сила, с которой повсюду окружающий нас воздух воздействует на поверхность земли и объекты. Отслеживая изменения атмосферного давления, можно в совокупности с другими факторами прогнозировать погодные условия.
youtube.com/embed/pCJ-jLDIt4E?feature=oembed» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw==»/>
Почему и вследствие чего создается атмосферное давление?
Специалисты, изучающие атмосферу Земли и различные метеорологические явления, тщательно следят за тем, как перемещаются воздушные массы. Это основной фактор, влияющий на климатические условия той или иной местности. Эти наблюдения дали возможность понять, почему возникает атмосферное давление.
Всему виной гравитация. Путем множества экспериментов доказано, что воздух отнюдь не невесомый. Он состоит из различных газов, которые имеют определенный вес. Таким образом, на воздух действует сила притяжения Земли, которая и способствует образованию давления.
Интересный факт: весь воздух на планете (или вся атмосфера Земли) весит 51 х 1014 тонн.
Вокруг земного шара масса воздуха неодинаковая. Соответственно колеблется и уровень атмосферного давления.
На участках с большей массой воздуха наблюдается более высокое давление. Если же воздуха меньше (его также называют разреженным в таких случаях), то и давление ниже.
Почему меняется вес атмосферы? Секрет этого явления таится в нагревании воздушных масс. Дело в том, что нагревание воздуха происходит вовсе не от солнечных лучей, а за счет земной поверхности.
Вблизи нее воздух нагревается и, становясь легче, поднимается вверх. В это время охлажденные потоки тяжелеют и опускаются вниз. Этот процесс происходит беспрерывно. Каждый воздушный поток имеет свое давление, а его разность вызывает ветер.
Как влияет состав атмосферы на давление?
В состав атмосферы входит огромное количество газов. Преимущественно это азот и кислород (98%). Также имеется углекислый газ, неон, аргон и др. Атмосфера начинается с пограничного слоя толщиной 1-2 км и заканчивается экзосферой на высоте около 10 000 км, где плавно переходит в межпланетное пространство.
Состав атмосферыСостав атмосферы влияет на давление за счет плотности.
Каждый компонент имеет свою плотность. Чем больше высота, тем тоньше слой атмосферы и ниже его плотность. Соответственно снижается и давление.
Измерение атмосферного давления
В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Их применение обусловлено приборами, при помощи которых измеряется давление – ртутными барометрами. 1 мм ртутного столба соответствует около 133 Па.
Барометры бывают двух типов:
- жидкостные;
- механические (барометр-анероид).
Жидкостные барометры заполняются ртутью. Изобретение данного прибора – это заслуга итальянского ученого Эванджелисты Торричелли. В 1644 году он проводил эксперимент с емкостью, ртутью и колбой, которая открытым отверстием опускалась в жидкость.
При изменении давления ртуть то поднималась, то опускалась в колбе. Современные ртутные барометры со шкалами считаются наиболее точными, но не очень удобными, поэтому их используют на метеорологических станциях.
Более распространены барометры-анероиды. В конструкции такого прибора предусмотрена металлическая коробка с разреженным воздухом внутри. Когда давление понижается, коробка расширяется. При возрастающем давлении коробка сжимается и действует на прикрепленную пружину. Пружина приводит в движение стрелку, которая отображает на шкале уровень давления.
Интересный факт: существует эталон единицы давления (как и других единиц физических величин). Первичный эталон, отображающий абсолютное давление максимально точно, находится во Всероссийском НИИ метрологии имени Менделеева (Санкт-Петербург).
Норма атмосферного давления для человека
Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0℃ на уровне моря (45º широты).
При этом на каждый квадратный сантиметр поверхности земли атмосфера воздействует с силой в 1,033 кг. Ртутный столб высотой 760 мм уравновешивает массу этого воздушного столба.
Показатель в 760 мм тоже был определен Торричелли в ходе эксперимента. Также он заметил, что когда колба наполняется ртутью, вверху остается пустота. Впоследствии это явление получило название «торричеллиевой пустоты». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента создал вакуум – то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.
При стандартном давлении в 760 мм ртутного столба человек ощущает себя наиболее комфортно. Если учесть предыдущие данные, то на человека воздух давит с силой около 16 тонн. Почему тогда мы не ощущаем этого давления?
Дело в том, что внутри организма тоже имеется давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием данной силы. Когда атмосфера воздействует на тело, эта сила распределяется равномерно по всей поверхности.
Таким образом, давление уравновешивается, и мы его не чувствуем.
Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года. Например, жителям Владивостока повезло, поскольку там среднегодовой показатель атмосферного давления почти равен норме – 761 мм ртутного столба.
А в населенных пунктах, расположенных в горной местности (например, в Тибете), давление гораздо ниже – 413 мм ртутного столба. Это связано с высотой около 5000 м.
Повышение и понижение давления
Когда давление превышает отметку в 760 мм. рт. ст., его называют повышенным, а когда показатель меньше нормы – пониженным.
В течение 24 часов происходит несколько перепадов атмосферного давления. Утром и вечером оно повышается, а после 12 часов дня и ночи – понижается. Это происходит в связи с тем, что меняется температура воздуха и, соответственно, его потоки перемещаются.
В зимний период над материковой частью Земли отмечается самое высокое атмосферное давление, потому что воздух имеет низкую температуру и отличается высокой плотностью.
Летом наблюдается противоположная ситуация – отмечается минимальное давление.
В более глобальных масштабах уровень давления тоже зависит от температуры. Земная поверхность нагревается неодинаково: планета имеет геоидную (а не идеально круглую) форму и вращается вокруг Солнца. Одни зоны нагреваются сильнее, другие – слабее. Из-за этого и атмосферное давление распределяется по поверхности планеты зонально.
Пояса атмосферного давленияУченые выделяют 3 пояса, где преобладает низкое давление и 4 пояса с преобладающими максимумами. Зона экватора прогревается больше всего, поэтому легкий теплый воздух поднимается вверх, а у поверхности образовывается низкое давление.
Вблизи полюсов все наоборот: холодный воздух опускается, поэтому здесь отмечается высокое давление. Если посмотреть на схему распределения давления по поверхности планеты, можно заметить, что пояса минимумов и максимумов чередуются.
Кроме того, нужно помнить и о неравномерном нагревании обоих полушарий Земли в течение года.
Это приводит к определенному смещению поясов низкого и высокого давления. Летом они сдвигаются в северном направлении, а зимой – в южном.
Влияние на человека
Атмосферное давление оказывает серьезное воздействие на организм человека. Это вполне естественно, если учитывать все вышесказанное относительно силы, с которой воздух давит на наше тело и оказываемого противодействия.
Как изменения в погоде влияют на человекаСуществует понятие метеорологической зависимости, подтвержденное наукой и медициной. Метеопатами считаются люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения давления от нормы. К ним также относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности сердечнососудистой, нервной системы и др.
).
В целом организм человека умеет приспосабливаться к изменению климатических условий. Например, при путешествии в страну с совершенно другими погодными условиями может потребоваться несколько дней на акклиматизацию.
Значительные отклонения от нормы будут ощутимы для абсолютно любого человека. Сюда относится как повышенное, так и пониженное давление.
В обычной жизни повышение атмосферного давления до критического уровня, при котором ухудшается самочувствие человека, не происходит (за исключением вышеупомянутых метеозависимых и хронически больных). Ощутить его эффект можно, например, при погружении на большую глубину.
Пониженное и повышенное давлениеПониженное атмосферное давление более опасно. Его воздействие можно легко ощутить на большой высоте. Существует понятие высотной болезни, при которой увеличивается количество углекислого газа. Объем кислорода при этом, наоборот, понижается, поэтому ткани организма ощущают кислородное голодание. Сосуды быстро реагируют на это, провоцируя резкое возрастание давления в организме.
Циклон
Циклон – это огромная масса воздуха, которая вращается в виде вихря вокруг вертикальной оси диаметром до нескольких тысяч километров. В центре данного вихря наблюдается пониженное давление.
ЦиклоныВ Северном полушарии атмосферный вихрь циклона вращается против часовой стрелки, в Южном – по часовой. Циклоны возникают регулярно, так как их образование напрямую связано с вращением Земли. Не бывает циклонов рядом с экватором.
Циклоны бывают двух типов:
- Тропические. Возникают в тропических широтах, отличаются относительно небольшими размерами. Однако им свойственна огромная, разрушительная сила ветра.
- Внетропические. Формируются в полярных и умеренных широтах. Достигают нескольких тысяч километров в диаметре.
Интересный факт: в тропических циклонах нередко наблюдается «глаз бури» – это область размером около 20 км в самом центре вихря, в которой сохраняется ясная и безветренная погода.
Главные отличительные особенности циклона – колоссальная энергия, которая проявляется в виде сильных ветров, бурь, гроз, шквалов, осадков.
Мощным тропическим циклонам присваивают уникальные имена или названия, например, «Катрина» (2005), «Нина» (1975), «Дориан» (2019).
Антициклон
Антициклон – это не только противоположность циклона. Данное явление имеет другой механизм возникновения. Ветер в обоих полушариях Земли движется в обратном направлении по сравнению с циклоном.
АнтициклонАнтициклон представляет собой область высокого давления. Ей свойственны замкнутые изобары – это линии, которыми отмечаются места с одинаковым атмосферным давлением.
Антициклон приносит стабильные погодные условия, соответствующие времени года. Летом это безветренная жаркая погода, зимой – морозная. Характеризуется малым количеством облаков или полным их отсутствием.
Формируются антициклоны на определенных участках. Например, чаще всего они возникают над большими массивами льда: в Антарктиде, Гренландии, Арктике. Также встречаются в тропиках.
Антициклоны тоже несут в себе опасность и неприятные последствия.
Они могут способствовать возникновению пожаров, продолжительных засух. При долгом отсутствии ветра в крупных городах накапливаются вредные вещества, газы, что особенно остро ощущают люди с заболеваниями дыхательных путей.
Интересный факт: существуют блокирующие циклоны, которые формируются над определенной зоной и никуда не движутся. При этом они не пропускают прочие воздушные массы. Обычно они длятся не дольше 5 суток, но регулярно в Европейской части России антициклоны держатся около месяца. Последний раз это было в 2015 году. Результат – жара, засуха, лесные пожары.
Как с высотой изменяется атмосферное давление? Формула, график
Атмосферное давление напрямую зависит от высоты. Чем выше, тем давление ниже и наоборот. Если подняться на 12 м выше уровня моря, столбик ртути в барометре снизится на 1 мм.
Давление чаще отображают в гектопаскалях вместо мм рт. ст.: 1 мм = 133,3 Па = 1, 333 гПа. Показать взаимоотношение высоты и давления можно при помощи несложной формулы:
∆h/∆P=12 м/мм рт.
ст или ∆h/∆P=9 м/гПа,
где ∆h — изменение высоты,
∆P — изменение давления.
Таким образом, при подъеме на 9 метров, уровень давления снижается на 1 гПа. Этот показатель называется барической ступенью. Норма атмосферного давления – 1013 гПа (можно округлить до 1000).
Как с помощью этих данных рассчитать изменение давление на другой высоте? К примеру, при подъеме на 90 м давление снизится на 10 гПа. В таком случае выходит, что при подъеме на 900 м давление упадет до 0.
Но с высотой меняется и плотность воздуха, поэтому, когда речь идет о большей дистанции (начиная с 1,5-2 км), все расчеты надо проводить с учетом данного показателя.
График соотношения высоты и давленияГрафик изменения атмосферного давления с высотой наглядно отображает все вышесказанное. Он приобретает вид кривой линии, а не прямой. Из-за того, что плотность атмосферы неодинаковая, с увеличением высоты давление начинает снижаться все медленнее. Однако оно никогда не достигнет нуля, поскольку повсюду есть какое-то вещество – во Вселенной нет вакуума.
Атмосферное давление в горах
В горах давление будет в любом случае ниже. Как себя при этом чувствует человек, зависит от высоты, а также дополнительных условий. Например, при нормальной влажности подъем на 3000 м может вызвать слабость, снижение работоспособности. Это объясняется недостатком кислорода.
Во влажном климате аналогичные ощущения возникают уже на высоте 1000 м. Дело в том, что молекулы воды вытесняют молекулы кислорода – во влажном воздухе его меньше. А в сухом климате можно практически без проблем подняться на 5000 м.
Снижение давления с высотойРазная высота и ее влияние:
- 5 км – ощущение недостатка кислорода.
- 6 км – максимальная высота, на которой располагаются постоянные поселения.
- 8,9 км – высота Эвереста. Вода закипает при температуре +68℃. Недолго находиться на таком уровне могут подготовленные люди.
- 13,5 км – безопасно находиться можно лишь при наличии чистого кислорода. Максимально допустимая высота, на которой можно пребывать без специальной защиты.
- 20 км – высота, недопустимая для человека. Только при условии нахождения в герметичной кабине.
Интересное видео про атмосферное давление
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
База знаний Testo | Давление | Физические принципы
Что означает давление в физическом смысле?
Давление (p) – физическая величина, которая определяется как сила (Fn), действующая на определенную поверхность (A). Эта сила может быть приложена жидкостью, газами или твердыми телами.
Типовой компенсатор давления
Давление согласуется с массой образцовых гирь согласно следующей формуле. p(e) = положительное давление, m = масса гирь, g = ускорение силы тяжести и A(0) = (эффективное) поперечное сечение.
Единицы измерения давления
Единица измерения давления Паскаль (Pa) выводится из единицы силы (веса) Ньютон (N) и единицы площади м². Один Паскаль (Pa) соответствует давлению силой в 1 N, которое перпендикулярно действует на поверхность площадью в 1 м².
Паскаль (Па)
Измерения в чистых помещениях или замеры скорости потока с помощью трубки Пито.
гПа (= мбар)
Давление потока газа, статические давление газа.
бар, КПа, МПа
Стандартные единицы промышленного измерения давления.
мм рт.ст.
(= миллиметры ртутного столба) Стандарт для медицинской технологии (измерение кровяного давления) вместо прежних миллиметров водного столба.
микрон
Самая маленькая единица давления (750 микрон = 1гПа), которая используется, например, при вакуумировании холодильных систем.
Типы давления h4>
При измерении давления фактическое давление сравнивается с эталонным давлением. В измерительных технологиях различаются следующие типы давления, которые позволяют сделать вывод о соотношении измеряемого и эталонного давления. Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного вакуума (абсолютного нуля давления).
Абсолютное давление
- Измеряемое давление выше абсолютного нуля
- Эталон – абсолютный вакуум
- Измеряемое давление всегда выше эталонного давления
Дифференциальное давление
- Измеряемое давление может быть выше или ниже любого произвольно выбранного эталонного давления
- Измеряемое давление может быть выше или ниже эталонного давления
Положительное давление
- Измеряемое давление выше барометрического атмосферного давления
- Эталон – атмосферное давление
- Измеряемое давление всегда выше эталонного давления
Отрицательное давление
- Измеряемое давление ниже барометрического атмосферного давления
- Эталон – атмосферное давление
- Измеряемое давление всегда ниже эталонного давления
Атмосферное давление: важнейший параметр для жизни
- Атмосферное давление вызвано массой атмосферы, окружающей Землю
Единицы измерения характеристик компрессоров и стандарты загрязненности воздуха
Официально признанной системой единиц измерений является СИ.
Единицей измерения давления в ней является Паскаль, Па (Pa) — 1 Па = 1 Н/ м² . В различных отраслях техники также используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/с м²), бар.
Единицы измерения, применяемые в компрессорной технике. Единицы измерения давления.
Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, Па (Pa) — 1 Па = 1 Н/м2. Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см2), бар. В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.
| МПа | бар | мм. рт.ст. |
Атм. | кгс/см2 | PSI | |
| 1 МПа = | 1 | 10 | 7500,7 | 9,8692 | 10,197 | 145,04 |
| 1 бар = | 0,1 | 1 | 750,07 | 0,98692 | 1,0197 | 14,504 |
| 1мм.рт.ст.= | 133,32 Па | 1,333*10-3 | 1 | 1,316*10-3 | 1,359*10-3 | 0,01934 |
| 1 атм = | 0,10133 | 1,0133 | 760 | 1 | 1,0333 | 14,696 |
| 1 кгс/см2 = | 0,098066 | 0,98066 | 735,6 | 0,96784 | 1 | 14,223 |
| 1 PSI = | 6,8946 кПа | 0,068946 | 51,715 | 0,068045 | 0, 070307 | 1 |
Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление).
Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а избыточное — как ати, например, 9 ата, 8 ати.
Единицы измерения производительности по газу
Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная применяемая единица — метр кубический в минуту (м3/мин.). Используемые единицы — л/мин. (1 л/мин=0,001 м3/мин.), м3/час (1 м3/час =1/60 м3/мин.), л/с (1 л/с = 60 л/мин. = 0,06 м3/мин.). Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий (давление 1 атм., температура 20 С). В последнем случае перед единицей объема ставят букву “н” (например, 5 нм3/мин). В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м3/мин. 1 м3/мин =35,314 CFM.Стандарты загрязненности сжатого воздуха
По ГОСТ 17433-80Значение давления Регламентируются: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точка росы водяного пара.
| Класс | D,мкм | С,мг/м3 | Oil ,мг/м3 | W,мг/м3 | Класс | D, мкм | С,мг/м3 | Oil,мг/м3 | W,мг/м3 |
| 0 | 0,5 | 0,001 | 0 | 0 | . | . | . |
. | . |
| 1 | 5 | 1 | 0 | 0 | 2 | 5 | 1 | 500 | 0 |
| 3 | 10 | 2 | 0 | 0 | 4 | 10 | 2 | 800 | 16 |
| 5 | 25 | 2 | 0 | 0 | 6 | 25 | 2 | 800 | 16 |
| 7 | 40 | 4 | 0 | 0 | 8 | 40 | 4 | 800 | 16 |
| 9 | 80 | 4 | 0 | 0 | 10 | 80 | 4 | 800 | 16 |
| 11 | * | 12. 5 |
0 | 0 | 12 | * | 12,5 | 3200 | 25 |
| 13 | * | 25 | 0 | 0 | 14 | * | 25 | 10000 | 100 |
| Для классов 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 точка росы водяного пара — ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К | Для классов 2,4,6,8,10,12,14 точка росы водяного пара не регламентируется | ||||||||
*- значение данного параметра не регламентируется.
Пример записи: “воздух Кл. 7 ГОСТ 17433-80”
Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м3) частиц, точке росы водяного пара T oC) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м3).
| По частицам | По точке росы | По маслу | ||||
| Класс | d, мкм | C, мг/м3 | Класс | T, С | Класс | Oil, мг/м3 |
| 1 | 0,1 | 0,1 | 1 | -70 | 1 | 0,01 |
| 2 | 1,0 | 1,0 | 2 | -40 | 2 | 0,1 |
| 3 | 5,0 | 5,0 | 3 | -20 | 3 | 1,0 |
| 4 | 15,0 | 8,0 | 4 | +3 | 4 | 5,0 |
| 5 | 40,0 | 10,0 | 5 | +7 | 5 | 25,0 |
| 6 | +10 | |||||
| 7 | Не регл. |
|||||
*-Пример записи: “ISO 8573.1 класс 1.4.1” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу.
*- значение данного параметра не регламентируется. Пример записи: “Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м) частиц, точке росы водяного пара T C) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м). *-Пример записи: “” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу.
Единицы измерения давления и расхода сжатого воздуха принятые в компрессорной технике
В технике применяется несколько различных единиц измерения давления и расхода сжатого воздуха.
Единицы измерения давления.
Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, 1Па(Pa) = 1Н/м². Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па. В различных отраслях техники, также, используются единицы измерения давления, не входящие в эту систему: миллиметр ртутного столба (мм.
рт. ст. или тор), миллиметр водного столба, физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см²), бар. В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.
| МПа | бар | атм | кгс/см² | PSI | мм рт.ст. | мм вод.ст. | |
| 1 МПа | 1 | 10 | 9,8692 | 10,197 | 145,04 | 7500,7 | 1,01972*105 |
| 1 бар | 0,1 | 1 | 0,98692 | 1,0197 | 14,504 | 750,07 | 1,01972*104 |
| 1 атм | 0,10133 | 1,0133 | 1 | 1,0333 | 14,896 | 760 | 1,0332*104 |
| 1 кгс/см2 | 0,098066 | 0,98066 | 0,96784 | 1 | 14,223 | 735,6 | 104 |
| 1 PSI | 6,894 кПа | 0,068946 | 0,068045 | 0,070307 | 1 | 51,715 | 703,0705 |
1 мм рт. ст. |
133,32 Па | 1,333*10-3 | 1,316*10-3 | 1,359*10-3 | 0,01934 | 1 | 13,5951 |
| 1 мм вод. ст. | 9,8066 Па | 9,80665*10-5 | 9,67841*10-5 | 10-4 | 0,001422 | 7,3556*10-2 | 1 |
Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление).
Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а избыточное — как ати, например, 9 ата, 8 ати.
Единицы измерения производительности по сжатому воздуху (газу).
Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная применяемая единица — метр кубический в минуту (м³/мин).
Используются также единицы: л/мин. (1 л/мин=0,001 м³/мин.), м³/час (1 м³/час =1/60 м³/мин.), л/сек (1 л/сек = 60 л/мин. = 0,06 м³/мин.).
Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий. Физические нормальные условия: давление 101,325 кПа (760 мм. рт .ст), температура 273,15 К (0 С), влажность 1,293 кг/м³; нормальные условия по ГОСТ 12449-80 давление 101,325 кПа (760 мм. рт .ст), температура 293 К (20 С), влажность 1,205 кг/м³.
В случае с физическими нормальными условиями, перед единицей объема ставят букву «н» (например, 5 нм³/мин).
В случае с нормальными условиями по ГОСТ 12449-80 или ISO 1217, то перед единицей объема ставят букву «н», но обязательно добавляют что имеются в виду нормоусловия по ГОСТ 12449-80 или ISO 1217 (например, 5 нм³/мин по ГОСТ 12449-80).
В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м³/мин. 1 м³/мин = 35,314 CFM.
Hg единица измерения. В чем измеряется давление в физике, единицы измерения давления
Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др.
единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
1 техническая атмосфера [ат] = 1,00000000000003 килограмм-сила на кв. сантиметр [кгс/см²]
Исходная величина
Преобразованная величина
паскаль эксапаскаль петапаскаль терапаскаль гигапаскаль мегапаскаль килопаскаль гектопаскаль декапаскаль деципаскаль сантипаскаль миллипаскаль микропаскаль нанопаскаль пикопаскаль фемтопаскаль аттопаскаль ньютон на кв. метр ньютон на кв. сантиметр ньютон на кв.
миллиметр килоньютон на кв. метр бар миллибар микробар дина на кв. сантиметр килограмм-сила на кв. метр килограмм-сила на кв. сантиметр килограмм-сила на кв. миллиметр грамм-сила на кв. сантиметр тонна-сила (кор.) на кв. фут тонна-сила (кор.) на кв. дюйм тонна-сила (дл.) на кв. фут тонна-сила (дл.) на кв. дюйм килофунт-сила на кв. дюйм килофунт-сила на кв. дюйм фунт-сила на кв. фут фунт-сила на кв. дюйм psi паундаль на кв. фут торр сантиметр ртутного столба (0°C) миллиметр ртутного столба (0°C) дюйм ртутного столба (32°F) дюйм ртутного столба (60°F) сантиметр вод. столба (4°C) мм вод. столба (4°C) дюйм вод. столба (4°C) фут водяного столба (4°C) дюйм водяного столба (60°F) фут водяного столба (60°F) техническая атмосфера физическая атмосфера децибар стен на квадратный метр пьеза бария (барий) Планковское давление метр морской воды фут морской воды (при 15°С) метр вод. столба (4°C)
Логарифмические единицы
Общие сведения
В физике давление определяется как сила, действующая на единицу площади поверхности.
Если две одинаковые силы действуют на одну большую и одну меньшую поверхность, то давление на меньшую поверхность будет больше. Согласитесь, гораздо страшнее, если вам на ногу наступит обладательница шпилек, чем хозяйка кроссовок. Например, если надавить лезвием острого ножа на помидор или морковь, овощ будет разрезан пополам. Площадь поверхности лезвия, соприкасающаяся с овощем, мала, поэтому давление достаточно велико, чтобы разрезать этот овощ. Если же надавить с той же силой на помидор или морковь тупым ножом, то, скорее всего, овощ не разрежется, так как площадь поверхности ножа теперь больше, а значит давление — меньше.
В системе СИ давление измеряется в паскалях, или ньютонах на квадратный метр.
Относительное давление
Иногда давление измеряется как разница абсолютного и атмосферного давления. Такое давление называется относительным или манометрическим и именно его измеряют, например, при проверке давления в автомобильных шинах. Измерительные приборы часто, хотя и не всегда, показывают именно относительное давление.
Атмосферное давление
Атмосферное давление — это давление воздуха в данном месте. Обычно оно обозначает давление столба воздуха на единицу площади поверхности. Изменение в атмосферном давлении влияет на погоду и температуру воздуха. Люди и животные страдают от сильных перепадов давления. Пониженное давление вызывает у людей и животных проблемы разной степени тяжести, от психического и физического дискомфорта до заболеваний с летальным исходом. По этой причине, в кабинах самолетов поддерживается давление выше атмосферного на данной высоте, потому что атмосферное давление на крейсерской высоте полета слишком низкое.
Атмосферное давление понижается с высотой. Люди и животные, живущие высоко в горах, например в Гималаях, адаптируются к таким условиям. Путешественники, напротив, должны принять необходимые меры предосторожности, чтобы не заболеть из-за того, что организм не привык к такому низкому давлению. Альпинисты, например, могут заболеть высотной болезнью, связанной с недостатком кислорода в крови и кислородным голоданием организма.
Это заболевание особенно опасно, если находиться в горах длительное время. Обострение высотной болезни ведет к серьезным осложнениям, таким как острая горная болезнь, высокогорный отек легких, высокогорный отек головного мозга и острейшая форма горной болезни. Опасность высотной и горной болезней начинается на высоте 2400 метров над уровнем моря. Во избежание высотной болезни доктора советуют не употреблять депрессанты, такие как алкоголь и снотворное, пить много жидкости, и подниматься на высоту постепенно, например, пешком, а не на транспорте. Также полезно есть большое количество углеводов, и хорошо отдыхать, особенно если подъем в гору произошел быстро. Эти меры позволят организму привыкнуть к кислородной недостаточности, вызванной низким атмосферным давлением. Если следовать этим рекомендациям, то организму сможет вырабатывать больше красных кровяных телец для транспортировки кислорода к мозгу и внутренним органам. Для этого организм увеличат пульс и частоту дыхания.
Первая медицинская помощь в таких случаях оказывается немедленно.
Важно переместить больного на более низкую высоту, где атмосферное давление выше, желательно на высоту ниже, чем 2400 метров над уровнем моря. Также используются лекарства и портативные гипербарические камеры. Это легкие переносные камеры, в которых можно повысить давление с помощью ножного насоса. Больного горной болезнью кладут в такую камеру, в которой поддерживается давление, соответствующее более низкой высоте над уровнем моря. Такая камера используется только для оказания первой медицинской помощи, после чего больного необходимо спустить ниже.
Некоторые спортсмены используют низкое давление, чтобы улучшить кровообращение. Обычно для этого тренировки проходят в нормальных условиях, а спят эти спортсмены в среде с низким давлением. Таким образом, их организм привыкает к высокогорным условиям и начинает вырабатывать больше красных кровяных телец, что, в свою очередь, повышает количество кислорода в крови, и позволяет достичь более высоких результатов в спорте. Для этого выпускаются специальные палатки, давление в которых регулируются.
Некоторые спортсмены даже изменяют давление во всей спальне, но герметизация спальни — дорогостоящий процесс.
Скафандры
Пилотам и космонавтам приходится работать в среде с низким давлением, поэтому они работают в скафандрах, позволяющих компенсировать низкое давление окружающей среды. Космические скафандры полностью защищают человека от окружающей среды. Их используют в космосе. Высотно-компенсационные костюмы используют пилоты на больших высотах — они помогают пилоту дышать и противодействуют низкому барометрическому давлению.
Гидростатическое давление
Гидростатическое давление — это давление жидкости, вызванное силой тяжести. Это явление играет огромную роль не только в технике и физике, но также и в медицине. Например, кровяное давление — это гидростатическое давление крови на стенки кровеносных сосудов. Кровяное давление — это давление в артериях. Оно представлено двумя величинами: систолическим, или наибольшим давлением, и диастолическим, или наименьшим давлением во время сердцебиения.
Приборы для измерения артериального давления называются сфигмоманометрами или тонометрами. За единицу артериального давления приняты миллиметры ртутного столба.
Кружка Пифагора — занимательный сосуд, использующий гидростатическое давление, а конкретно — принцип сифона. Согласно легенде, Пифагор изобрел эту чашку, чтобы контролировать количество выпитого вина. По другим источникам эта чашка должна была контролировать количество выпитой воды во время засухи. Внутри кружки находится изогнутая П-образная трубка, спрятанная под куполом. Один конец трубки длиннее, и заканчивается отверстием в ножке кружки. Другой, более короткий конец, соединен отверстием с внутренним дном кружки, чтобы вода в чашке наполняла трубку. Принцип работы кружки схож с работой современного туалетного бачка. Если уровень жидкости становится выше уровня трубки, жидкость перетекает во вторую половину трубки и вытекает наружу, благодаря гидростатическому давлению. Если уровень, наоборот, ниже, то кружкой можно спокойно пользоваться.
Давление в геологии
Давление — важное понятие в геологии. Без давления невозможно формирование драгоценных камней, как природных, так и искусственных. Высокое давление и высокая температура необходимы также и для образования нефти из остатков растений и животных. В отличие от драгоценных камней, в основном образующихся в горных породах, нефть формируется на дне рек, озер, или морей. Со временем над этими остатками собирается всё больше и больше песка. Вес воды и песка давит на остатки животных и растительных организмов. Со временем этот органический материал погружается глубже и глубже в землю, достигая нескольких километров под поверхностью земли. Температура увеличивается на 25 °C с погружением на каждый километр под земной поверхностью, поэтому на глубине нескольких километров температура достигает 50–80 °C. В зависимости от температуры и перепада температур в среде формирования, вместо нефти может образоваться природный газ.
Природные драгоценные камни
Образование драгоценных камней не всегда одинаково, но давление — это одна из главных составных частей этого процесса.
К примеру, алмазы образуются в мантии Земли, в условиях высокого давления и высокой температуры. Во время вулканических извержений алмазы перемещаются в верхние слои поверхности Земли благодаря магме. Некоторые алмазы попадают на Землю с метеоритов, и ученые считают, что они образовались на планетах, похожих на Землю.
Синтетические драгоценные камни
Производство синтетических драгоценных камней началось в 1950-х годах, и набирает популярность в последнее время. Некоторые покупатели предпочитают природные драгоценные камни, но искусственные камни становятся все более и более популярными, благодаря низкой цене и отсутствию проблем, связанных с добычей натуральных драгоценных камней. Так, многие покупатели выбирают синтетические драгоценные камни потому, что их добыча и продажа не связана с нарушением прав человека, детским трудом и финансированием войн и вооруженных конфликтов.
Одна из технологий выращивания алмазов в лабораторных условиях — метод выращивания кристаллов при высоком давлении и высокой температуре.
В специальных устройствах углерод нагревают до 1000 °C и подвергают давлению около 5 гигапаскалей. Обычно в качестве кристалла-затравки используют маленький алмаз, а для углеродной основы применяют графит. Из него и растет новый алмаз. Это самый распространенный метод выращивания алмазов, особенно в качестве драгоценных камней, благодаря низкой себестоимости. Свойства алмазов, выращенных таким способом, такие же или лучше, чем свойства натуральных камней. Качество синтетических алмазов зависит от метода их выращивания. По сравнению с натуральными алмазами, которые чаще всего прозрачны, большинство искусственных алмазов окрашено.
Благодаря их твердости, алмазы широко используются на производстве. Помимо этого ценятся их высокая теплопроводность, оптические свойства и стойкость к щелочам и кислотам. Режущие инструменты часто покрывают алмазной пылью, которую также используют в абразивных веществах и материалах. Большая часть алмазов в производстве — искусственного происхождения из-за низкой цены и потому, что спрос на такие алмазы превышает возможности добывать их в природе.
Некоторые компании предлагают услуги по созданию мемориальных алмазов из праха усопших. Для этого после кремации прах очищается, пока не получится углерод, и затем на его основе выращивают алмаз. Изготовители рекламируют эти алмазы как память об ушедших, и их услуги пользуются популярностью, особенно в странах с большим процентом материально обеспеченных граждан, например в США и Японии.
Метод выращивания кристаллов при высоком давлении и высокой температуре
Метод выращивания кристаллов при высоком давлении и высокой температуре в основном используется для синтеза алмазов, но с недавнего времени этот метод помогает усовершенствовать натуральные алмазы или изменить их цвет. Для искусственного выращивания алмазов используют разные прессы. Самый дорогой в обслуживании и самый сложный из них — это пресс кубического типа. Он используется в основном для улучшения или изменения цвета натуральных алмазов. Алмазы растут в прессе со скоростью примерно 0,5 карата в сутки.
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь.
Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
Существуют две примерно равные друг другу единицы с таким названием:
- Стандартная , нормальная или физическая атмосфера (атм , atm , ата ) — в точности равна 101 325 Па или 760 . Давление, уравновешиваемое столбом ртути высотой 760 мм при 0 °C, плотность ртути 13595,1 кг/м³ и нормальное ускорение свободного падения 9,80665 м/с².
- Техническая атмосфера (ат , at , кг*с/см² , ати ) — равна давлению, производимому силой от массы в 1 кг при действии на неё ускорения g (т. е. 1 килограмм-сила , кгс), направленной перпендикулярно и равномерно распределённой по плоской поверхности площадью 1 см² (98 066,5 Па).
Ранее использовались также обозначения ата и ати для абсолютного и избыточного давления соответственно (выраженного в технических атмосферах). Избыточное давление могло быть и отрицательным.
Литература
- Краткий словарь физических терминов / Сост. А. И. Болсун, рец. М. А. Ельяшевич. — Мн. : Высшая школа, 1979. — 416 с. — 30 000 экз.
Ссылки
| Паскаль (Pa, Па) | Бар (bar, бар) | Техническая атмосфера (at, ат) | Физическая атмосфера (atm, атм) | (мм рт.ст.,mmHg, Torr, торр) | Метр водяного столба (м вод. ст.,m H 2 O) | Фунт-сила на кв. дюйм (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 / 2 | 10 −5 | 10,197·10 −6 | 9,8692·10 −6 | 7,5006·10 −3 | 1,0197·10 −4 | 145,04·10 −6 |
| 1 бар | 10 5 | 1·10 6 дин /см 2 | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14,504 |
| 1 ат | 98066,5 | 0,980665 | 1 кгс /см 2 | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 атм | 101325 | 1,01325 | 1,033 | 1 атм | 760 | 10,33 | 14,696 |
1 мм рт. ст. | 133,322 | 1,3332·10 −3 | 1,3595·10 −3 | 1,3158·10 −3 | 1 мм рт.ст. | 13,595·10 −3 | 19,337·10 −3 |
| 1 м вод. ст. | 9806,65 | 9,80665·10 −2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 м вод. ст. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948·10 −3 | 70,307·10 −3 | 68,046·10 −3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf/in 2 |
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Атмосфера (единица измерения)» в других словарях:
У этого термина существуют и другие значения, см. Бар (значения). Бар (греч. βάρος тяжесть) внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере. Один бар равен 105 Па или 106 дин/см² (в системе СГС). В прошлом… … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения).
Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия
Манометр, с показаниями в psi (красная шкала) и kPa (чёрная шкала) Psi (lb.p.sq.in.) внесистемная единица измерения давления «фунт сила на квадратный дюйм» (англ. pound force per square inch, lbf/in²). В основном употребляется в США, численно… … Википедия
— – единица измерения давления напр. в шинах. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
В Викисловаре есть статья «атмосфера» Атмосфера (от. греч … Википедия
— (греч. atmosphaira, от atmos пар, и sphaira шар, сфера). 1) Газообразная оболочка, окружающая землю или другую планету. 2) умственная среда, в которой кто либо вращается. 3) единица, которою измеряется давление, испытываемое или производимое… … Словарь иностранных слов русского языка
АТМОСФЕРА — Земли (от греч. atmos пар и sphaira шар), газовая оболочка Земли, связанная с ней силой тяжести и принимающая участие в ее суточном и годовом вращении.
Атмосфера. Схема строения атмосферы Земли (по Рябчикову). Масса А. ок. 5,15 10 8 кг.… … Экологический словарь
атмосфера — (неправильно атмосфера; встречается в профессиональной речи в знач. «единица измерения давления») … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
— (Atmosphere) 1. Воздушная оболочка земного шара, в которой совершается непрерывная смена разнообразных процессов и явлений. 2. Единица измерения давления, равная среднему атмосферному давлению на уровне моря, т. е. давлению ртутного столба… … Морской словарь
Ы; ж. [греч. atmos дыхание и sphaira шар]. 1. Газообразная оболочка небесных тел, движущаяся с ними как единое целое. А. Земли, Венеры. // Об околоземном воздушном пространстве. Загрязнять атмосферу. Космический корабль вошёл в плотные слои… … Энциклопедический словарь
На дне океана, где давление воды достигает 100 мегапаскаль, обитают глубоководные рыбы. Организм этих живых существ с незапамятных пор адаптирован к экстремальным условиям жизни.
Воздействует ли воздух на сушу подобно воде на дно просторов морских? В чем проявляется, как может измеряться его воздействие? А 1 бар сколько атмосфер составляет?
Ртуть, вода, вино…
Земля окружена слоем воздуха, состоящим из смеси газов. Этот воздушный слой именуется атмосферой. Находящиеся на Земле объекты подвержены атмосферному влиянию.
Э. Торичелли (1608 — 1647 гг.) первым придумал метод его измерения.
Спустя 3 года после того, как был сделан ртутный барометр, великий Б. Паскаль сконструировал водяной барометр. Учёный повторил опыт, заменив ртуть водой. Но этого ему показалось мало. Он продолжал опыты с маслом, вином и… кто знает, сколько жидкостей утекло за время исследований!
Есть множество единиц измерения давления:
- Па — паскаль (и его производные: МПа (мегапаскаль), кПа (килопаскаль)
- атмосфера
- миллиметры ртутного столба
- дюймы ртутного столба
- миллиметры водного столба
- дюймы водного столба
- килограмм cилы на см 2 (кГс/см 2)
- метры водного столба
Соотношение между разными единицами измерения
Воспользовавшись таблицей, можно сравнить различные значения и выяснить, как 1 бар будет измеряться в атмосферах, либо узнать 1 кгс/см 2 сколько кПа.
Мгновенно перевести единицы измерения давления и выразить атмосферы в мм рт. ст. можно по ссылке .
В перечне указаны наиболее часто встречаемые переходы:
- бар = 100 кПа
- бар = 1 техн. атм (at)
- bar = 750 мм рт. столба
- bar = 0,1 МПа
- bar = 1,0197 кГс/см 2
Бар — это одна из величин, которыми может измеряться давление. Ничего общего с баррелем, то есть единицей объема нефти, она не имеет. Разве только три первые звучные буквы их объединяют.
Сопоставим величины:
- 1 па = 0,00001 бар
- килопаскаль = 0,01 бар
- паскаль = 9,869210 -6 атм
- kpa = 9,869210 -3 atm
- мегапаскаль = 9,8692 атм
- килограммсилы/ см 2 = 0,98 бар
- атм = 101325 Па
Пояснение: at — техническая атмосфера, atm — физическая. Физическая атмосфера характеризуется воздействием газа в 760 мм рт.ст. и температурой 0 0 С. Термин «техническая атмосфера» уместен при нормальных технических условиях, характеризуемых давлением 735,6 мм рт.
ст. при t=15 0 C.Если же нужно перевести бары в атмосферы, смело кликайте сюда — безо всяких заморочек, все предельно ясно.
Подытожим
Нужно сказать несколько слов об «иностранцах» в нашей таблице — измерениях «psi» и «psf».
Pounds scuare feet (psf) — это фунты на квадратный фут; ими, так же как и «psi» (pounds scuare inches) — фунтами на квадратный дюйм, может измеряться давление при описании в англоязычных источниках. Так, к примеру, один кгс/ см2 примерно равен 14 psi.
А на этом видео конкретным примером доступно проиллюстрировано, как перевести одну единицу в иную в рамках системы СИ:
Углубившись в тему, вскоре вы научитесь сами переводить не только МПа в килограмм с/см 2 , но и совершать обратный перевод, т.е. обращать килограмм с/см 2 в МПа.
Воздух, окружающий Землю, имеет массу, и несмотря на то, что масса атмосферы примерно в миллион раз меньше массы Земли (общая масса атмосферы равна 5,2*10 21 г, а 1 м 3 воздуха у земной поверхности весит 1,033 кг), эта масса воздуха оказывает давление на все объекты, находящиеся на земной поверхности.
Сила, с которой воздух давит на земную поверхность, называется атмосферным давлением.
На каждого из нас давит столб воздуха в 15 т. Такое давление способно раздавить все живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.
Таким образом, внутреннее и внешнее давление уравновешиваются.
Барометр
Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором — барометром (от греч. baros — тяжесть, вес и metreo — измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.
Безжидкостные барометры получили название барометры-анероиды (от греч. а — отрицательная частица, nerys — вода, т. е. действующий без помощи жидкости) (рис. 1).
Рис. 1. Барометр-анероид: 1 — металлическая коробочка; 2 — пружина; 3 — передаточный механизм; 4 — стрелка-указатель; 5 — шкала
Нормальное атмосферное давление
За нормальное атмосферное давление условно принято давление воздуха на уровне моря на широте 45° и при температуре 0 °С.
В этом случае атмосфера давит на каждый 1 см 2 земной поверхности с силой 1,033 кг, а масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм.
Опыт Торричелли
Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) — учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея.
Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты (рис. 2).
Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря — 760 мм рт. ст.
Рис. 2. Опыт Торричелли
1 Па = 10 -5 бар; 1 бар = 0,98 атм.
Повышенное и пониженное атмосферное давление
Давление воздуха на нашей планете может изменяться в широких пределах. Если давление воздуха больше 760 мм рт. ст., то оно считается повышенным, меньше — пониженным.
Так как с подъемом вверх воздух становится все более разреженным, атмосферное давление понижается (в тропосфере в среднем 1 мм на каждые 10,5 м подъема). Поэтому для территорий, расположенных на разной высоте над уровнем моря, средним будет свое значение атмосферного давления. Например, Москва лежит на высоте 120 м над уровнем моря, поэтому среднее атмосферное давление для нее — 748 мм рт. ст.
Атмосферное давление в течение суток дважды повышается (утром и вечером) и дважды понижается (после полудня и после полуночи). Эти изменения связаны с изменением и перемещением воздуха. В течение года на материках максимальное давление наблюдается зимой, когда воздух переохлажден и уплотнен, а минимальное — летом.
Распределение атмосферного давления по земной поверхности носит ярко выраженный зональный характер. Это обусловлено неравномерным нагреванием земной поверхности, а следовательно, и изменением давления.
На земном шаре выделяются три пояса с преобладанием низкого атмосферного давления (минимумы) и четыре пояса с преобладанием высокого (максимумы).
В экваториальных широтах поверхность Земли сильно прогревается. Нагретый воздух расширяется, становится легче и поэтому поднимается вверх. В результате у земной поверхности близ экватора устанавливается низкое атмосферное давление.
У полюсов под воздействием низкой температуры воздух становится более тяжелым и опускается. Поэтому у полюсов атмосферное давление, повышенное по сравнению с широтами на 60-65°.
В высоких слоях атмосферы, наоборот, над жаркими областями давление высокое (хотя и ниже, чем у поверхности Земли), а над холодными — низкое.
Общая схема распределения атмосферного давления такова (рис.
3): вдоль экватора расположен пояс низкого давления; на 30-40° широты обоих полушарий — пояса высокого давления; 60-70° широты — зоны низкого давления; в приполярных районах — области высокого давления.
В результате того, что в умеренных широтах Северного полушария зимой атмосферное давление над материками сильно повышается, пояс низкого давления прерывается. Он сохраняется только над океанами в виде замкнутых областей пониженного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, наоборот, образуются зимние максимумы: Азиатский и Северо-Американский.
Рис. 3. Общая схема распределения атмосферного давления
Летом в умеренных широтах Северного полушария пояс пониженного атмосферного давления восстанавливается. Огромная область пониженного атмосферного давления с центром в тропических широтах — Азиатский минимум — формируется над Азией.
В тропических широтах материки всегда нагреты сильнее, чем океаны, и давление над ними ниже. Таким образом, над океанами в течение всего года существуют максимумы: Северо-Атлантический (Азорский), Северо-Тихоокеанский, Южно-Атлантический, Южно-Тихоокеанский и Южно-Индийский.
Линии, которые на климатической карте соединяют пункты с одинаковым атмосферным давлением, называются изобарами (от греч. isos — равный и baros — тяжесть, вес).
Чем ближе изобары друг к другу, тем быстрее изменяется атмосферное давлении на расстоянии. Величина изменения атмосферного давления на единицу расстояния (100 км) называется барическим градиентом .
На образование поясов атмосферного давления у земной поверхности влияют неравномерное распределение солнечного тепла и вращение Земли. В зависимости от времени года оба полушария Земли нагреваются Солнцем по-разному. Это обусловливает некоторое перемещение поясов атмосферного давления: летом — к северу, зимой — к югу.
Основные физические свойства воздуха: плотность, давление и температура.
Плотность есть отношение массы вещества к его объему. Так, 1 м 3 воды при температуре 4 °С имеет массу 1 т, а 1 м 3 сухого воздуха при 0 °С и нормальном давлении (760 мм рт. ст.) имеет массу 1,293 кг.
Следовательно, при указанных условиях плотность воды составляет 1000 кг/м 3 , а плотность воздуха 1,293 кг/м 3 . Таким образом, плотность воздуха при этих условиях примерно в 800 раз меньше плотности воды.
Плотность атмосферы быстро уменьшается с высотой. Половина всей массы атмосферы сосредоточена в слое до высоты 5,5 км. На высоте 300 км плотность её уже в 4-Ю 10 раз меньше, чем на уровне моря. С дальнейшим увеличением высоты разреженность газов продолжает увеличиваться и без четко выраженной верхней границы атмосфера постепенно переходит в межпланетное пространство.
Давление атмосферы — это сила, с которой давит на единицу земной поверхности столб воздуха, простирающийся от поверхности земли до верхней границы атмосферы. Атмосферное давление можно измерить по высоте ртутного столба в стеклянной трубке, у которой один конец запаян, а другой погружен в чашку со ртутью. Воздух из трубки удален. Давление атмосферы удерживает столб ртути в трубке на определенной высоте.
На уровне моря высота ртутного столба в трубке в среднем составляет 760 мм. Если площадь поперечного сечения трубки равна 1 см 2 , то объем ртути в трубке соответственно равен 76 см 3 . Плотность ртути равна 13,6 г/см 3 . Поэтому масса ртутного столба составит примерно 76-13,6-1,0336 кг. Следовательно, атмосферное давление уравновешивает столб ртути сечением 1 см 2 и массой около 1,033 кг. Это означает, что атмосферное давление на уровне моря обычно составляет около 1,033 кг/см 2 .
Атмосферное давление долгое время выражали в миллиметрах (мм) ртутного столба, т.е. линейной мерой измеряли силу, что было неудобно при решении многих задач. Чтобы измерять давление в единицах силы, в 1930 г. была установлена новая международная единица давления — бар (от древнегреческого барос — тяжесть), равная давлению 1 млн. дин на площадь 1 см 2 , что соответствует 750,1 мм рт. ст. В практике до последнего времени в качестве единицы давления использовалась 1 /1000 доля бара — миллибар.
С 1980 г.
в качестве международной единицы для измерения атмосферного давления принят паскаль (Па):
1 Па = 10 дин/см 2 = 10 -5 бар.
Для практических целей используют гектопаскаль (гПа):
1 гПа=100 Па.
Поскольку до сих пор шкала приборов для измерения давления, градуирована в миллиметрах или миллибарах, то надо знать их соотношение:
1 гПа=1 мбар=0,75
В настоящее время для измерения влажности воздуха применяются психрометрический и сорбционный методы.
Психрометрический метод
Название этого метода произошло от греческого слова психрос (охлаждение, холод) и говорит о том, что измерение влажности воздуха основано на охлаждении одного из термометров. По этому методу работают основные приборы для определения влажности воздуха — станционный и аспирационный психрометры.
Станционный психрометр состоит из двух одинаковых психрометрических термометров. Термометр, установленный в психрометрической будке слева, называется «сухим» и показывает температуру воздуха.
Термометр, установленный справа, называется «смоченным», так как его резервуар непрерывно смачивается дистиллированной водой. Вода находится в специальном стаканчике и подается к резервуару при помощи полоски батиста, один конец которой оборачивает резервуар смоченного термометра, а другой опущен в стаканчик и тянет воду как фитиль.
Поверхность резервуара смоченного термометра является испаряющей. Чем суше воздух, тем быстрее испаряется вода с резервуара смоченного термометра и тем ниже его температура. Следовательно, чем меньше влажность воздуха, тем больше разность показаний сухого и смоченного термометров.
По температуре воздуха и показаниям смоченного термометра с помощью специальных «Психрометрических таблиц» определяют упругость пара е , относительную влажность f дефицит упругости d и точку росы t d .
Аспирационный психрометр (рис. 1) по принципу действия не отличается от станционного психрометра. Основными его частями также являются два одинаковых термометра (сухой и смоченный), отличающиеся от термометров станционного психрометра меньшими размерами я цилиндрической формой резервуаров.
Главная особенность конструкции этого психрометра — наличие аспиратора, обеспечивающего обдувание резервуаров термометров потоком воздуха с постоянной скоростью 2 м/с.
У станционного же психрометра скорость обдувания термометров непостоянна, она зависит от; скорости ветра за пределами будки, что влияет на точность измерения влажности воздуха.
Аспирационный психрометр является одним из наиболее точных метеорологических приборов. Резервуары его термометров надежно защищены от лучей солнца, i испарение со смоченного термометра происходит при постоянной скорости ветра, результаты измерений легко определяются по «Психрометрическим таблицам». Он имеет небольшую массу (600 г.), удобен при переносе и широко применяется при полевых работах.
При измерении температуры и влажности воздуха в посеве аспирационный психрометр устанавливается в нем горизонтально на изучаемом уровне. Отверстия защитных трубок психрометра должны быть ориентированы в сторону от Солнца. Смачивание батиста смоченного термометра необходимо производить только при вертикальном положении психрометра, чтобы вода из пипетки не попала в защитные трубки.
Сорбционный метод
Этот метод основан на использовании свойства гигроскопических тел реагировать на изменение влажности воздуха. На упомянутом свойстве основано действие гигрометров.
Волосной гигрометр служит для измерения относительной влажности воздуха. Действие прибора основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять длину в зависимости от относительной влажности. Изменение длины волоса передается на стрелку, указывающую относительную влажность на шкале, градуированной от 0 до 100%.
Чувствительность гигрометра со временем изменяется, поэтому его показания необходимо сверять с относительной влажностью, найденной по психрометру. В зимнее время «наблюдения по психрометру при температуре ниже -10° С не производятся и для измерения влажности воздуха применяется только гигрометр. Поэтому до наступления морозов в течение одного месяца показания гигрометра сравниваются с показаниями психрометра и наносятся на график, который будет служить для перевода показаний гигрометра в показания психрометра.
Для этого на специальном бланке ТМ-9 или на миллиметровой бумаге на вертикальной оси откладывают относительную влажность по психрометру, а на горизонтальной оси — показания гигрометра. Значения относительной влажности по психрометру и гигрометру, измеренные одновременно, отмечают на графике точкой, лежащей на пересечении линий, соответствующих этим значениям. Когда все точки нанесены, они образуют (если гигрометр исправлен) сравнительно узкую полосу, расположенную под утлом около 45° к осям координат. Посередине этой полосы проводят линию, по которой и переводят показания гигрометра в значения относительной влажности.
Гигрограф — прибор для непрерывной записи относительной влажности. Приемной частью прибора является пучок обезжиренных человеческих волос. В остальном устройство прибора почти аналогично термографу.
барометр | Национальное географическое общество
Атмосферное давление является индикатором погоды.
Изменения в атмосфере, включая изменения атмосферного давления, влияют на погоду. Метеорологи используют барометры для прогнозирования краткосрочных изменений погоды.Быстрое падение атмосферного давления означает, что прибывает система низкого давления. Низкое давление означает, что недостаточно силы или давления, чтобы оттолкнуть облака или бурю.Системы низкого давления связаны с облачной, дождливой или ветреной погодой. Быстрое повышение атмосферного давления вытесняет пасмурную и дождливую погоду, очищая небо и принося прохладный и сухой воздух.
Барометр измеряет атмосферное давление в единицах измерения, называемых атмосферами или барами. Атмосфера (атм) — единица измерения, равная среднему атмосферному давлению на уровне моря при температуре 15 градусов Цельсия (59 градусов по Фаренгейту).
Количество атмосфер уменьшается с увеличением высоты, потому что плотность воздуха ниже и оказывает меньшее давление.По мере уменьшения высоты плотность воздуха увеличивается, как и количество атмосфер.
Барометры должны быть приспособлены к изменениям высоты, чтобы делать точные показания атмосферного давления.
Типы барометров
Ртутный барометр
Ртутный барометр — старейший тип барометра, изобретенный итальянским физиком Эванджелистой Торричелли в 1643 году. Торричелли провел свои первые барометрические опыты, используя трубку с водой.Вода относительно легкая по весу, поэтому пришлось использовать очень высокую трубку с большим количеством воды, чтобы компенсировать более тяжелый вес атмосферного давления.Водяной барометр Торричелли имел высоту более 10 метров (35 футов) и возвышался над крышей его дома! Это странное устройство вызвало подозрения у соседей Торричелли, которые думали, что он причастен к колдовству. Чтобы сделать свои эксперименты более секретными, Торричелли пришел к выводу, что он может создать гораздо меньший барометр, используя ртуть, серебристую жидкость, которая весит в 14 раз больше воды.
Ртутный барометр имеет стеклянную трубку, закрытую сверху и открытую снизу. На дне трубки находится лужица ртути. Ртуть находится в круглой неглубокой тарелке, окружающей трубку. Ртуть в трубке приспособится к атмосферному давлению над тарелкой. По мере увеличения давления ртуть выталкивается вверх по трубке. Трубка отмечена серией измерений, которые отслеживают количество атмосфер или баров. Наблюдатели могут определить атмосферное давление, взглянув на то место, где останавливается ртутный столбик барометра.
Барометр-анероид
В 1844 году французский ученый Люсьен Види изобрел барометр-анероид. Барометр-анероид имеет герметичную металлическую камеру, которая расширяется и сжимается в зависимости от атмосферного давления вокруг нее. Механические инструменты измеряют, насколько камера расширяется или сжимается. Эти измерения выровнены с атмосферами или барами.Барометр-анероид имеет круглый дисплей, который показывает текущее количество атмосфер, как часы.
Одна стрелка движется по часовой стрелке или против часовой стрелки, чтобы указать текущее количество атмосфер. Термины «буря», «дождь», «перемена», «ясно» и «сухо» часто пишутся над цифрами на циферблате, чтобы людям было легче интерпретировать погоду. Анероидные барометры постепенно вытеснили ртутные барометры, потому что их было проще использовать, дешевле покупать и легче транспортировать, поскольку в них не было жидкости, которая могла бы пролиться.В некоторых барометрах-анероидах используется механический инструмент для отслеживания изменений атмосферного давления в течение определенного периода времени.Эти барометры-анероиды называются барографами. Барографы — это барометры, соединенные со стрелками, которые делают отметки на рулоне соседней миллиметровой бумаги. Барограф записывает количество атмосфер по вертикальной оси и единицы времени по горизонтальной. Инструмент отслеживания барографа будет вращаться, как правило, один раз в день, неделю или месяц. Пики на графике показывают, когда давление воздуха было высоким или низким, и как долго эти системы давления работали.
Сильный шторм, например, будет выглядеть как глубокий и широкий провал на барографе.
Цифровые барометры
Современные цифровые барометры измеряют и отображают сложные атмосферные данные точнее и быстрее, чем когда-либо прежде. Многие цифровые барометры отображают как текущие барометрические показания, так и предыдущие показания за 1, 3, 6 и 12 часов в формате гистограммы, очень похожей на барограф. Они также учитывают другие атмосферные показатели, такие как ветер и влажность, чтобы делать точные прогнозы погоды. Эти данные архивируются и хранятся на барометре, а также могут быть загружены на компьютер для дальнейшего анализа.Цифровые барометры используются метеорологами и другими учеными, которым нужны актуальные данные об атмосфере при проведении экспериментов в лаборатории или в полевых условиях.Цифровой барометр теперь является важным инструментом во многих современных смартфонах. Этот тип цифрового барометра использует данные атмосферного давления для получения точных показаний высоты.
Эти показания помогают GPS-приемнику смартфона точнее определять местоположение, значительно улучшая навигацию.Разработчики и исследователи также используют краудсорсинговые возможности смартфона, чтобы делать более точные прогнозы погоды.Такие приложения, как PressureNet, автоматически собирают барометрические данные от каждого из своих пользователей, создавая обширную сеть атмосферных данных. Эта сеть данных упрощает и ускоряет картографирование штормов по мере их развития, особенно в районах с небольшим количеством метеостанций.
Атмосферное давление | Единицы измерения Wiki
суточный (суточный) ритм атмосферного давления в северной Германии (черная кривая — атмосферное давление)
Атмосферное давление — давление над любой областью атмосферы Земли, вызванное весом воздуха. Стандартное атмосферное давление ( атм ) обсуждается в соответствующем разделе.
Воздействие на воздух[]
На воздушные массы воздействует общее атмосферное давление внутри массы, создавая области высокого давления (антициклоны) и низкого давления (депрессии).
Чем выше высота, тем меньше молекул воздуха над головой. Следовательно, атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты. Следующее соотношение является приближением первого порядка:
http://загрузить.wikimedia.org/math/5/9/4/5947a290b4faffdd30f576dd60f53366.png
где P давление в паскалях и h высота в метрах. это показывает, что presha на высоте 31 км составляет около 10 (5-2) Па = 1000 Па, или 1% от этого на уровне моря 1 .
Столб воздуха площадью 1 квадратный дюйм в поперечном сечении, измеренный от уровня моря до верхней границы атмосферы, будет весить приблизительно 14,7 фунта.См. плотность воздуха.
Стандартное атмосферное давление[]
Стандартное атмосферное давление или «стандартная атмосфера » (1 атм ) определяется как 101,325 килопаскалей (кПа). Это определение используется для пневматической гидравлической энергии (ISO R554), а также в аэрокосмической (ISO 2533) и нефтяной (ISO 5024) отраслях.
В 1985 г. IUPAC рекомендовал, чтобы стандартное атмосферное давление составляло 100 000 Па = 1 бар = 750 торр. То же определение используется в производстве компрессоров и пневматических инструментов (ISO 2787).[1] (см. также Стандартная температура и давление)
Это также может быть указано как:
Измерение[]
Это «стандартное давление» является чисто произвольным репрезентативным значением давления на уровне моря, а реальное атмосферное давление варьируется от места к месту и от момента к моменту во всем мире.
Среднее давление на уровне моря (MSLP или QFF)[]
Среднее давление на уровне моря (MSLP или QFF) – это давление на уровне моря или (при измерении на заданной высоте на суше) давление на станции, приведенное к уровню моря, при условии наличия изотермического слоя при температуре станции.
Это давление обычно указывается в прогнозах погоды по радио, телевидению и в газетах. Когда барометры в доме настроены в соответствии с местными прогнозами погоды, они измеряют давление, приведенное к уровню моря, а не фактическое местное атмосферное давление.
Приведение к уровню моря означает, что нормальный диапазон колебаний давления одинаков для всех. Давления, которые считаются высоким давлением или низким давлением , не зависят от географического положения.Это делает изобары на карте погоды значимыми и полезными инструментами.
В США[]
В США расход сжатого воздуха часто измеряется в «стандартных кубических футах» в единицу времени, где «стандарт» означает эквивалентное количество воздуха при стандартной температуре и давлении. Однако эта стандартная атмосфера определяется несколько иначе: температура = 68 °F (20 °C), плотность воздуха = 0,075 фунта/фут³ (1,20 кг/м³), высота над уровнем моря = уровень моря и относительная влажность = 0%. Вместо этого в индустрии кондиционирования воздуха стандартом часто является температура = 32 ° F (0 ° C).Для природного газа в нефтяной промышленности используется стандартная температура 60 ° F (15,6 ° C).
В авиации[]
Настройка высотомера в авиации, установленная либо QNH, либо QFE, представляет собой еще одно атмосферное давление, приведенное к уровню моря, но метод этого уменьшения немного отличается.
Смотри высотомер.
- QNH Настройка барометрического альтиметра, которая заставит альтиметр считывать высоту аэродрома, когда он находится на аэродроме. В температурных условиях ISA высотомер будет показывать высоту над средним уровнем моря вблизи аэродрома. порог).В температурных условиях ISA высотомер будет показывать высоту над исходной точкой вблизи аэродрома.
Общий[]
Среднее давление на уровне моря составляет 1013,25 гПа (мбар) или 29,921 дюйма ртутного столба (дюйм ртутного столба). В авиационных сводках погоды (METAR) QNH передается по всему миру в миллибарах или гектопаскалях, за исключением США и Канады, где оно указывается в дюймах (или сотых долях дюйма) ртутного столба. (Соединенные Штаты также сообщают о давлении на уровне моря SLP, которое приводится к уровню моря другим методом, в разделе примечаний, не являющимся международной частью кода, в гектопаскалях или миллибарах.В общедоступных сводках погоды Канады давление на уровне моря сообщается в килопаскалях, а стандартная единица измерения давления Министерства окружающей среды Канады — гектопаскаль.
) В коде погоды достаточно трех цифр, десятичные точки и одна или две самые значащие цифры опущены. : 1013,2 мбар или 101,32 кПа передается как 132; 1000,0 мбар или 100,00 кПа передаются как 000; 998,7 мбар или 99,87 кПа передается как 987; и т. д. Самое высокое давление на уровне моря на Земле происходит в Сибири, где Сибирский антициклон часто достигает давления на уровне моря выше 1032.0 мбар. Самое низкое измеримое давление на уровне моря наблюдается в центрах ураганов (тайфунов, багио).
Изменение атмосферного давления[]
Ураган Вильма на 19 октября 2005 г. – 88,2 кПа в глазу
Атмосферное давление на Земле сильно варьируется, и эти колебания важны при изучении погоды и климата. См. Система давления, чтобы узнать о влиянии колебаний атмосферного давления на погоду.
Интуитивное определение атмосферного давления на основе высоты воды[]
Атмосферное давление часто измеряется с помощью ртутного барометра, а высота около 760 мм (30 дюймов) ртутного столба часто используется для обучения, демонстрации и иллюстрации (и измерения) атмосферного давления.
Однако, поскольку ртуть не является веществом, с которым обычно соприкасаются люди, вода часто предоставляет более интуитивный способ концептуализировать величину давления в одной атмосфере.
Одна атмосфера (101,325 кПа или 14,7 фунт-сила/кв. дюйм) — это давление, при котором вода может подняться примерно на 10,3 м (33,9 фута). Так, ныряльщик на глубине 10,3 метра под водой в пресноводном озере испытывает давление около 2 атмосфер (1 атм воздуха и 1 атм воды).
См. также[]
Ссылки[]
- Военный стандарт Министерства обороны США 810E
- Берт, Кристофер С., (2004). Экстремальная погода, Путеводитель и книга рекордов . ISBN WW Norton & Company 0393326586
- Стандартная атмосфера США, 1962 г. , Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 1962 г.
- Стандартная атмосфера США, 1976 г. , Типография правительства США, Вашингтон, округ Колумбия, 1976 г.
Внешние ссылки[]
Что измеряет барометр?
Вы чувствуете давление? Оно вокруг вас…все время…куда бы вы ни пошли.
Что это? Атмосферное давление, часто называемое просто давлением воздуха, представляет собой постоянную силу, действующую на вас под весом маленьких частиц воздуха.
Эти крошечные частицы воздуха, называемые молекулами воздуха, невидимы, но они окружают вас повсюду. У них есть вес, а это значит, что они постоянно «давят» на вас. Если вы посмотрите прямо вверх, то можете представить себе высокий столб воздуха над головой, достигающий края земной атмосферы.
вес этого столба воздуха — это величина давления воздуха, оказываемого на вас.Если вы переместитесь на большую высоту (например, поднимитесь на гору), давление воздуха будет ниже. Почему? Длина столба воздуха над вами уменьшилась на величину вашего увеличения высоты.
По мере того, как вы поднимаетесь на большую высоту, вы можете заметить, что ваши уши должны «хлопать». Это уравновешивает давление между внутренней и внешней частью вашего уха. Поскольку чем выше вы поднимаетесь, тем меньше молекул воздуха, вы также, вероятно, нужно дышать быстрее, чтобы вдохнуть больше молекул, чтобы восполнить дефицит.
Молекулы воздуха тоже занимают место. Поскольку между молекулами воздуха, как правило, остается много пустого пространства, воздух может либо заполнять большую площадь, либо сжиматься, чтобы поместиться в меньшую площадь. Говорят, что при сжатии воздух находится под высоким давлением.
Атмосфера Земли давит на вас с силой почти 15 фунтов на квадратный дюйм. Вы можете задаться вопросом, почему он не кажется таким тяжелым или почему вы не раздавлены его тяжестью. Помните ту вещь, которую вы делаете, называемую дыханием?
Воздух внутри вашего тела уравновешивает давление воздуха в атмосфере, что предотвращает сдавливание вас атмосферным давлением.Вы не ощущаете давление воздуха как постоянную силу, потому что воздух внутри вас уравновешивает внешнее давление, и вы привыкли к этому ощущению.
Если вы часто смотрите прогноз погоды, то наверняка услышите, как метеоролог говорит об атмосферном давлении. Синоптики используют специальный инструмент, называемый барометром, для измерения атмосферного давления.
Барометры измеряют атмосферное давление с использованием ртути, воды или воздуха. Обычно вы слышите, как синоптики дают измерения либо в дюймах ртутного столба, либо в миллибарах (мб).Синоптики используют изменения атмосферного давления, измеряемые барометрами, для предсказания краткосрочных изменений погоды.
Изменения атмосферного давления сигнализируют о движении областей высокого или низкого давления воздуха, называемых фронтами. Молекулы воздуха в областях с высоким давлением имеют тенденцию течь к областям с низким давлением. Мы называем этот поток молекул воздуха ветром. Чем больше разница в давлении между районами, тем сильнее будут ветры.
Пока синоптики следят за атмосферным давлением, падающие показания барометра могут сигнализировать о приближающейся плохой погоде.В общем, если на подходе система низкого давления, будьте готовы к более теплой погоде со штормами и дождями. Если приближается система высокого давления, вы можете ожидать ясного неба и более низких температур.
9.1 Давление газа – Химия
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Определение свойства давления
- Определение и преобразование единиц измерения давления
- Описать работу обычных инструментов для измерения давления газа
- Расчет давления по данным манометра
Земная атмосфера оказывает давление, как и любой другой газ.Хотя обычно мы не замечаем атмосферного давления, мы чувствительны к изменениям давления — например, когда ваши уши «хлопают» во время взлета и посадки во время полета или когда вы ныряете под воду. Давление газа обусловлено силой, действующей на молекулы газа, сталкивающиеся с поверхностями предметов (рис. 1). Хотя сила каждого столкновения очень мала, любая поверхность значительной площади испытывает большое количество столкновений за короткое время, что может привести к высокому давлению. Фактически, нормальное давление воздуха достаточно велико, чтобы раздавить металлический контейнер, если его не уравновешивает равное давление внутри контейнера.
Яркая иллюстрация атмосферного давления представлена в этом коротком видеоролике, на котором показано, как железнодорожная цистерна взрывается при снижении внутреннего давления.
Кратко объясняется демонстрация этого явления в меньшем масштабе.
Атмосферное давление обусловлено весом столба молекул воздуха в атмосфере над объектом, например, автоцистерной.На уровне моря это давление примерно такое же, как у взрослого африканского слона, стоящего на коврике у двери, или у типичного шара для боулинга, лежащего на ногте большого пальца. Это может показаться огромным количеством, и это так, но жизнь на Земле развивалась под таким атмосферным давлением. Если вы на самом деле посадите шар для боулинга на ноготь большого пальца, испытанное давление будет в раз больше обычного давления на , и ощущение будет неприятным.
В общем, давление определяется как сила, действующая на заданную площадь: [латекс]P = \frac{F}{A}[/latex].Обратите внимание, что давление прямо пропорционально силе и обратно пропорционально площади. Таким образом, давление можно увеличить либо за счет увеличения силы, либо за счет уменьшения площади, на которую она воздействует; давление можно уменьшить, уменьшив силу или увеличив площадь.
Давайте применим эту концепцию, чтобы определить, кто с большей вероятностью провалится под тонкий лед на рис. 2 — слон или фигурист? Большой африканский слон может весить 7 тонн, опираясь на четыре ноги, каждая из которых имеет диаметр около 1.2[/латекс]
Несмотря на то, что слон более чем в сто раз тяжелее конькобежца, он оказывает меньше половины давления и, следовательно, с меньшей вероятностью упадет на тонкий лед. С другой стороны, если фигуристка снимает коньки и стоит босиком (или в обычной обуви) на льду, большая площадь, на которую приходится ее вес, значительно снижает оказываемое давление:
[латекс]\текст{давление на ногу человека} = 120 \frac{\text{lb}}{\text{фигурист}} \times \frac{1 \;\text{фигурист}}{2 \;\text {футы}} \times \frac{1 \;\text{фут}}{30 \;\text{дюйм}^2} = 2 \;\text{фунт/дюйм}^2[/латекс]
Рис.
2. Хотя (а) вес слона велик, создавая очень большую силу на землю, (б) фигуристка оказывает гораздо большее давление на лед из-за малой площади поверхности ее коньков. (кредит a: модификация работы Гвидо да Роззе; кредит b: модификация работы Рёске Яги) Единицей давления в системе СИ является паскалей (Па) , где 1 Па = 1 Н/м 2 , где N — ньютон, единица силы, определяемая как 1 кг м/с 2 . Один паскаль — это небольшое давление; во многих случаях удобнее использовать единицы килопаскаль (1 кПа = 1000 Па) или бар (1 бар = 100000 Па).В Соединенных Штатах давление часто измеряется в фунтах силы на площади в один квадратный дюйм — фунтов на квадратный дюйм (psi) — например, в автомобильных шинах. Давление также можно измерить с помощью единицы атмосферы (атм) , которая изначально представляла собой среднее атмосферное давление на уровне моря приблизительно на широте Парижа (45°).
В таблице 1 представлена некоторая информация об этих и некоторых других распространенных единицах измерения давления
The next unit name is bar, and it is abbreviated as bar or b. The definition or relation to other unit is 1 bar equals 100,000 P a exactly and commonly used in meteorology. The next unit name is millibar, and it is abbreviated as m b a r or m b. The definition or relation to other unit is 1000 m b a r equals one bar. The next unit name is inches of mercury, and it is abbreviated as i n period, H g. The definition or relation to other unit is one i n period H g equals 3386 P a and is used by the aviation industry and also some weather reports. The next unit is torr. The definition or relation to other unit is 1 torr equals 1 over 760 a t m and named after Evangelista Torricelli, inventor of the barometer. The last unit name is millimeters of mercury, and it is abbreviated as m m H g. The definition or relation to other unit is 1 m m H g is approximately 1 torr.»>рекомендованный блок IUPAC
7 фунтов на квадратный дюйматмосферное давление на уровне моря ~1 атм
обычно используется в метеорологии
используется авиационной промышленностью, а также некоторые сводки погоды
имени Евангелиста Торричелли, изобретателя барометра
Пример 1
Преобразование единиц измерения давления
Национальная метеорологическая служба США сообщает о давлении как в дюймах ртутного столба, так и в миллибарах.
Преобразовать давление 29,2 дюйма ртутного столба в:
(а) торр
(б) атм
(в) кПа
(г) мбар
Решение
Это проблема преобразования единиц измерения. Соотношения между различными единицами давления приведены в таблице 1.
(a) [латекс] 29,2 \;\rule[0,5ex]{2,2em}{0,1ex}\hspace{-2,2em}\text{in Hg} \times \frac{25,4 \;\rule[0,25ex ]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{мм}}{1 \;\rule[0.25ex]{0.6em}{0.1ex}\hspace{-0.6em}\text{ in}} \times \frac{1 \;\text{торр}}{1 \;\rule[0.25ex]{2em}{0.1ex}\hspace{-2em}\text{мм рт.ст.}} = 742 \ ;\текст{торр}[/латекс]
(b) [латекс]742 \;\rule[0.5ex]{1.8em}{0.1ex}\hspace{-1.8em}\text{torr} \times \frac{1 \;\text{atm}} {760 \;\rule[0.25ex]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{torr}} = 0.976 \;\текст{атм}[/латекс]
(c) [латекс]742 \;\rule[0.5ex]{1.8em}{0.1ex}\hspace{-1.8em}\text{торр} \times \frac{101.325 \;\text{кПа}} {760 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{торр}} = 98,9 \;\text{кПа}[/latex]
(d) [латекс]98,9 \;\rule[0.
5ex]{1.9em}{0.1ex}\hspace{-1.9em}\text{кПа} \times \frac{1000 \;\rule[0.25ex] {0,9em}{0,1ex}\hspace{-0,9em}\text{Па}}{1 \;\rule[0,25ex]{1,1em}{0,1ex}\hspace{-1,1em}\text{кПа }} \times \frac{1 \;\rule[0.25ex]{0.9em}{0.1ex}\hspace{-0.9em}\text{bar}}{100 000 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{Pa}} \times \frac{1000 \;\text{ мбар}}{1 \;\rule[0.25ex]{1.0em}{0.1ex}\hspace{-1.0em}\text{bar}} = 989 \;\text{mbar}[/latex]
Проверьте свои знания
Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Чему равно это давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба, килопаскалях и барах?
Ответ:
0,974 атм; 740 мм рт.ст.; 98,7 кПа; 0,987 бар
Мы можем измерить атмосферное давление, силу, оказываемую атмосферой на поверхность земли, с помощью барометра (рис. 3).Барометр представляет собой стеклянную трубку, которая закрыта с одного конца и заполнена нелетучей жидкостью, такой как ртуть, а затем перевернута и погружена в сосуд с этой жидкостью.
Атмосфера давит на жидкость снаружи трубки, столб жидкости давит внутри трубки, а давление на поверхности жидкости внутри и снаружи трубки одинаково. Таким образом, высота жидкости в трубке пропорциональна давлению атмосферы.
Если жидкость представляет собой воду, нормальное атмосферное давление будет поддерживать столб воды высотой более 10 метров, что довольно неудобно для изготовления (и считывания) барометра. Поскольку ртуть (Hg) примерно в 13,6 раза плотнее воды, ртутный барометр должен быть только в [латекс]\frac{1}{13,6}[/латекс] высотой с водяной барометр — более подходящего размера.Стандартное атмосферное давление 1 атм на уровне моря (101 325 Па) соответствует ртутному столбу высотой около 760 мм (29,92 дюйма).
Первоначально предполагалось, что торр будет единицей, равной одному миллиметру ртутного столба, но это больше не соответствует точно. Давление, создаваемое жидкостью под действием силы тяжести, известно как гидростатическое давление , p :
[латекс]p = h\rhog[/латекс]
, где h — высота жидкости, ρ — плотность жидкости, а g — ускорение свободного падения.
Пример 2
Расчет барометрического давления
Покажите расчет, подтверждающий утверждение о том, что атмосферное давление на уровне моря соответствует давлению столба ртути высотой около 760 мм. Плотность ртути = 13,6 г/см 3 .
Раствор
Гидростатическое давление определяется выражением p = hρg , где h = 760 мм, ρ = 13,6 г/см 3 0 909 9,9 9,070 1 , и5 \;\text{Pa} \end{массив}[/latex]
Проверьте свои знания
Рассчитайте высоту водяного столба при температуре 25 °C, которая соответствует нормальному атмосферному давлению.
Плотность воды при этой температуре составляет 1,0 г/см 3 .
Манометр — это устройство, похожее на барометр, которое можно использовать для измерения давления газа, находящегося в контейнере. Манометр с закрытым концом представляет собой U-образную трубку с одним закрытым плечом, другое плечо, которое соединяется с измеряемым газом, и нелетучей жидкостью (обычно ртутью) между ними.Как и в барометре, расстояние между уровнями жидкости в двух ответвлениях трубки ( ч на диаграмме) пропорционально давлению газа в сосуде. Манометр с открытым концом (рис. 4) аналогичен манометру с закрытым концом, но одно его плечо открыто в атмосферу. В этом случае расстояние между уровнями жидкости соответствует разнице давлений между газом в сосуде и атмосферой.
Рисунок 4. Манометр можно использовать для измерения давления газа.(Разница) высоты между уровнями жидкости ( ч ) является мерой давления. Ртуть обычно используется из-за ее большой плотности.
Пример 3
Расчет давления с помощью манометра с закрытым концом
Давление пробы газа измеряется с помощью манометра с закрытым концом, как показано справа. Жидкость в манометре – ртуть. Определить давление газа в:
(а) торр
(б) Па
(в) бар
Раствор
Давление газа равно ртутному столбу высотой 26.4 см. (Давление на нижней горизонтальной линии одинаково по обеим сторонам трубы. Давление слева обусловлено газом, а давление справа — 26,4 см ртутного столба, или ртутью.) Мы могли бы использовать уравнение . p = hρg , как в примере 2, но проще просто преобразовать единицы измерения, используя таблицу 1.
(a) [латекс]26,4 \;\rule[0,5ex]{2,8em}{0,1ex}\hspace{-2,8em}\text{см рт.ст.} \times \frac{10 \;\rule[0,25ex ]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}}{1 \;\rule[0.25ex]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} \times \frac{1 \;\text{torr}}{1 \;\rule[0.
25ex]{2.5 em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} = 264 \;\text{торр}[/latex]
(b) [латекс]264 \;\rule[0.5ex]{1.7em}{0.1ex}\hspace{-1.7em}\text{torr} \times \frac{1 \;\rule[0.25ex] {1.3em}{0.1ex}\hspace{-1.3em}\text{atm}}{760 \;\rule[0.25ex]{1.3em}{0.1ex}\hspace{-1.3em}\text{torr }} \times \frac{101,325 \;\text{Pa}}{1 \;\rule[0.25ex]{1.3em}{0.1ex}\hspace{-1,3em}\text{атм}} = 35 200 \;\text{Па}[/латекс]
(c) [латекс]35 200 \;\rule[0.5ex]{1.2em}{0.1ex}\hspace{-1.2em}\text{Pa} \times \frac{1 \;\text{bar}}{100,000 \;\rule[0.25ex]{1em}{ 0,1ex}\hspace{-1em}\text{Pa}} = 0,352 \;\text{bar}[/latex]
Проверьте свои знания
Давление образца газа измеряется манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре – ртуть. Определить давление газа в:
(а) торр
(б) Па
(в) бар
Ответ:
(а) ~150 торр; (б) ~20 000 Па; (в) ~0.20 бар
Пример 4
Расчет давления с помощью манометра с открытым концом
Давление пробы газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа.
Определить давление газа в:
(а) мм рт.ст.
(б) атм
(в) кПа
Раствор
Давление газа равно гидростатическому давлению из-за столба ртути высотой 13.7 см плюс давление атмосферы на уровне моря. (Давление на нижней горизонтальной линии одинаково по обеим сторонам трубы. Давление слева обусловлено газом, а давление справа обусловлено 13,7 см рт. ст. плюс атмосферное давление.)
(a) В мм рт. ст. это: 137 мм рт. ст. + 760 мм рт. ст. = 897 мм рт. ст.
(b) [латекс]897 \;\rule[0.5ex]{3em}{0.1ex}\hspace{-3em}\text{мм рт.ст.} \times \frac{1 \;\text{атм}}{ 760 \;\rule[0.25ex]{2.5em}{0.1ex}\hspace{-2.5em}\text{мм рт.ст.}} = 1.2 \;\text{кПа}[/латекс]
Проверьте свои знания
Давление образца газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом, как показано справа. Определить давление газа в:
(а) мм рт.ст.
(б) атм
(в) кПа
Ответ:
(а) 642 мм рт. ст.; (б) 0,845 атм; (в) 85,6 кПа
Измерение артериального давления
Артериальное давление измеряется с помощью устройства, называемого сфигмоманометром (греч. sphygmos = «пульс»).Он состоит из надувной манжеты для ограничения кровотока, манометра для измерения давления и метода определения момента начала кровотока и момента, когда он становится затрудненным (рис. 5). С момента своего изобретения в 1881 году он был незаменимым медицинским устройством. Существует много типов сфигмоманометров: ручные, для которых требуется стетоскоп и которые используются медицинскими работниками; ртутные, используемые, когда требуется наибольшая точность; менее точные механические; и цифровые, которые можно использовать с небольшой подготовкой, но которые имеют ограничения.При использовании сфигмоманометра манжету надевают на плечо и надувают до полной блокировки кровотока, затем медленно отпускают. Когда сердце бьется, кровь, проталкиваемая по артериям, вызывает повышение давления.
Это повышение давления, при котором начинается кровоток, является систолическим давлением — пиковым давлением в сердечном цикле. Когда давление в манжете равно артериальному систолическому давлению, кровь течет мимо манжеты, создавая слышимые звуки, которые можно услышать с помощью стетоскопа.За этим следует снижение давления, поскольку желудочки сердца готовятся к следующему сокращению. По мере того как давление в манжете продолжает снижаться, в конце концов звук перестает быть слышимым; это диастолическое давление — самое низкое давление (фаза покоя) в сердечном цикле. Единицы измерения артериального давления сфигмоманометра выражены в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Метеорология, климатология и атмосферные науки
На протяжении веков люди наблюдали за облаками, ветрами и осадками, пытаясь уловить закономерности и предсказать: когда лучше сажать и собирать урожай; безопасно ли отправляться в морское путешествие; и многое другое.
Сейчас мы сталкиваемся со сложными проблемами, связанными с погодой и атмосферой, которые окажут серьезное влияние на нашу цивилизацию и экосистему. Несколько различных научных дисциплин используют химические принципы, чтобы помочь нам лучше понять погоду, атмосферу и климат.Это метеорология, климатология и наука об атмосфере. Метеорология изучает атмосферу, атмосферные явления и влияние атмосферы на погоду на Земле. Метеорологи стремятся понять и предсказать погоду в краткосрочной перспективе, что может спасти жизни и принести пользу экономике. Прогнозы погоды (рис. 6) являются результатом тысяч измерений атмосферного давления, температуры и т. д., которые компилируются, моделируются и анализируются в метеорологических центрах по всему миру.
(кредит: модификация работы Национального управления океанических и атмосферных исследований)С точки зрения погоды, системы низкого давления возникают, когда атмосферное давление на поверхности земли ниже, чем в окружающей среде: влажный воздух поднимается и конденсируется, образуя облака.Движение влаги и воздуха в пределах различных погодных фронтов провоцирует большинство погодных явлений.
Атмосфера — это газовый слой, окружающий планету. Атмосфера Земли, толщина которой составляет примерно 100–125 км, состоит примерно из 78,1% азота и 21,0% кислорода, и ее можно разделить на области, показанные на рисунке 7: экзосфера (наиболее удаленная от Земли,> 700 км над уровнем моря) , термосфера (80–700 км), мезосфера (50–80 км), стратосфера (второй нижний уровень нашей атмосферы, 12–50 км над уровнем моря) и тропосфера (до 12 км над уровнем моря, примерно 80% земной атмосферы по массе и слой, в котором происходит большинство погодных явлений).По мере того, как вы поднимаетесь выше в тропосфере, плотность воздуха и температура уменьшаются.
Климатология — это изучение климата, усредненных погодных условий за длительные периоды времени с использованием атмосферных данных. Однако климатологи изучают закономерности и эффекты, происходящие в течение десятилетий, столетий и тысячелетий, а не более короткие временные рамки часов, дней и недель, как метеорологи.Наука об атмосфере — еще более широкая область, объединяющая метеорологию, климатологию и другие научные дисциплины, изучающие атмосферу.
Газы оказывают давление, которое равно силе на единицу площади. Давление газа может быть выражено в единицах СИ паскаль или килопаскаль, а также во многих других единицах, включая торр, атмосферу и бар. Атмосферное давление измеряется с помощью барометра; другие давления газа могут быть измерены с использованием одного из нескольких типов манометров.
- [латекс]P = \frac{F}{A}[/латекс]
- [латекс]р = ч \ро г[/латекс]
Химия Упражнения в конце главы
- Почему острые ножи более эффективны, чем тупые (Подсказка: подумайте об определении давления)?
- Почему для некоторых небольших мостов установлены ограничения по весу, которые зависят от количества колес или осей транспортного средства, пересекающего их?
- Почему лучше кататься или ползти на животе, чем идти по тонко замерзшему пруду?
- Типичное атмосферное давление в Реддинге, Калифорния, составляет около 750 мм рт. Вычислите это давление в атм и кПа.
- Типичное атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, составляет 615 мм рт. Чему равно это давление в атмосферах и килопаскалях?
- Типичное атмосферное давление в Канзас-Сити составляет 740 торр. Чему равно это давление в атмосферах, миллиметрах ртутного столба и килопаскалях? Канадские манометры
- имеют маркировку в килопаскалях. Какое показание на таком манометре соответствует 32 фунтам на квадратный дюйм?
- Во время высадки викингов на Марс атмосферное давление было определено в среднем около 6.50 миллибар (1 бар = 0,987 атм). Каково это давление в торр и кПа?
- Давление атмосферы на поверхность планеты Венера составляет около 88,8 атм. Сравните это давление в фунтах на квадратный дюйм с нормальным давлением на земле на уровне моря в фунтах на квадратный дюйм.
- В каталоге медицинской лаборатории давление в баллоне с газом указано как 14,82 МПа. Каково давление этого газа в атмосферах и торр?
- Рассмотрите этот сценарий и ответьте на следующие вопросы: В середине августа на северо-востоке США в местной газете появилась следующая информация: атмосферное давление на уровне моря 29. 97 дюймов, 1013,9 мбар.
(а) Каким было давление в кПа?
(b) Давление у побережья на северо-востоке США обычно составляет около 30,0 дюймов ртутного столба. Во время урагана давление может упасть примерно до 28,0 дюймов ртутного столба. Рассчитайте падение давления в торр.
- Почему необходимо использовать нелетучую жидкость в барометре или манометре?
- Давление пробы газа измеряется на уровне моря манометром с закрытым концом. Жидкость в манометре – ртуть.Определить давление газа в:
(а) торр
(б) Па
(в) бар
- Давление пробы газа измеряется открытым манометром, частично показанным справа. Жидкость в манометре – ртуть. Приняв атмосферное давление равным 29,92 дюйма ртутного столба, определите давление газа в:
(а) торр
(б) Па
(в) бар
- Давление образца газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом.Приняв атмосферное давление равным 760,0 мм рт. ст., определить давление газа в:
(а) мм рт.ст.
(б) атм
(в) кПа
- Давление образца газа измеряется на уровне моря ртутным манометром с открытым концом. Приняв атмосферное давление равным 760 мм рт. ст., определить давление газа в:
(а) мм рт.ст.
(б) атм
(в) кПа
- Как использование летучей жидкости повлияет на измерение газа с помощью манометров с открытым концом по сравнению с обычными манометрами?закрытые манометры?
Вычислите это давление в атм и кПа.
97 дюймов, 1013,9 мбар.
ст., определить давление газа в:Глоссарий
- атмосфера (атм)
- единица давления; 1 атм = 101 325 Па
- бар
- (бар или б) единица измерения давления; 1 бар = 100 000 Па
- барометр
- прибор для измерения атмосферного давления
- гидростатическое давление
- давление, создаваемое жидкостью под действием силы тяжести
- манометр
- устройство, используемое для измерения давления газа в контейнере
- паскаль (Па)
- Единица давления в системе СИ; 1 Па = 1 Н/м 2
- фунтов на квадратный дюйм (psi)
- единица давления, распространенная в США
- давление
- сила, действующая на единицу площади
- торр
- единица давления; [латекс]1 \;\text{торр} = \frac{1}{760} \;\text{атм}[/latex]
Решения
Ответы на упражнения по химии в конце главы
1.
Режущая кромка заточенного ножа имеет меньшую площадь поверхности, чем тупой нож. Поскольку давление — это сила на единицу площади, острый нож будет оказывать более высокое давление с той же силой и более эффективно прорезать материал.
3. В положении лежа ваш вес распределяется по большей площади поверхности, оказывая меньшее давление на лед по сравнению со стоянием. Если вы оказываете меньшее давление, у вас меньше шансов пробить тонкий лед.
5. 0,809 атм; 82,0 кПа
7.2,2 × 10 2 кПа
9. Земля: 14,7 фунта в –2 ; Венера: 13,1 × 10 3 фунта дюйма −2
11. (а) 101,5 кПа; (б) Падение 51 торр
13. (а) 264 торр; (б) 35 200 Па; (в) 0,352 бар
15. (а) 623 мм рт.ст.; (б) 0,820 атм; (в) 83,1 кПа
17. При использовании манометра с закрытым концом никаких изменений не наблюдалось бы, поскольку испаряемая жидкость создавала бы равные противоположные давления в обоих плечах трубки манометра.
Однако с манометром с открытым концом было бы получено более высокое давление газа, чем ожидалось, поскольку P газ = P атм + P объем жидкости .
Барометр PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барометр DB 3 идеально подходит для измерения абсолютного давления. Он оснащен масштабируемым аналоговым выходом. Атмосферное давление, измеряемое барометром, указывает вес воздуха (атмосферы) в зависимости от силы тяжести земли.На уровне моря барометр показывает значение 1013,25 мбар в стабильных условиях (изотермическая атмосфера). Барометр поставляется с барометрическим давлением 1013 мбар на уровне моря. При измерении абсолютного давления необходимо учитывать изменения высоты над уровнем моря. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
— Высокая точность — Масштабируемый аналоговый выход (0 . — Функции: мин./макс./HOLD — Выбор различных единиц измерения — Универсальные трубчатые соединители — Управление через 4 ключа | — Измерение давления — Коррекция нулевого значения — Заводская калибровка или калибровка DKD опционально — 4-разрядный ЖК-дисплей — Расчет среднего значения колеблющихся значений — Автоматическое отключение через 20 минут — Пауза измерения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Барометр PCE-DB 3 в качестве вакуумметра или манометра | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Технические характеристики барометра PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Размеры барометра PCE-DB 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Комплект поставки: 1 барометр DB 3, 1 руководство пользователя. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Комплект поставки: — Сертификат завода или сертификат DKD | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISO-калибровка и сертификация барометра Для этого барометра можно приобрести сертификат калибровки ISO. При лабораторной аттестации и калибровке омметра выдается свидетельство о контроле с реквизитами вашей компании, чтобы вы могли зарегистрировать приборы в своих внутрикорпоративных консорциумах контрольных приборов ISO.В этом документе также подтверждается, что такие устройства могут быть снова приспособлены к национальным стандартам. Ниже вы найдете дополнительную информацию о калибровке. Калибровка: Контроль точности измерения величины барометра без вмешательства измерительной системы. Калибровочный документ или сертификат: документ с техническими характеристиками барометра в соответствии с национальной организацией измерений. Интервал калибровки: Для выполнения правильных измерений барометр необходимо калибровать через равные промежутки времени. Этот период времени называется интервалом калибровки. Точно определить этот период сложно, но следует учитывать следующие факторы: • Характеристики измерительных приборов Это означает, что ответственность за проверку и контроль интервала между калибровками лежит на пользователе.Этот интервал калибровки должен составлять от 1 до 3 лет. Принять во внимание: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Что такое давление? Давление можно определить как физическую величину, выражающую силу, действующую со стороны одного тела на поверхность площади, где в большинстве случаев оно непосредственно измеряется его уравновешиванием с другой силой, такой как столб жидкости, пружина, поршень, нагруженный грузы или любой другой элемент, который может деформироваться при приложении давления.Единицей, в которой измеряется давление, является Паскаль. П = Ф/А Мы различаем различные типы давления: — Абсолютное давление: давление жидкости относительно идеального вакуума или абсолютного нуля. — Атмосферное или относительное давление: вес воздуха в атмосфере оказывает давление на определенную точку на поверхности земли. Как правило, чем больше воздуха над какой-либо территорией, тем выше давление, а это означает, что атмосферное давление меняется с высотой. Например, атмосферное давление выше на уровне моря, чем на вершине горы. Чтобы компенсировать разницу и облегчить сравнение между различными местами с разной высотой, атмосферное давление обычно приводится в соответствие с уровнем моря (атмосферное давление). — Барометрическое давление: атмосферное давление обычно приводится в соответствие с уровнем моря. Атмосферное давление зависит от погодных условий, поэтому оно является важным инструментом для прогнозов погоды. Например, имея в своем распоряжении барометр, у вас не возникнет проблем с измерением атмосферного давления. Этот барометр является альтиметром. По мере подъема на высоту атмосферное давление падает.Это устройство используется для калибровки альтиметра и метеостанции для прогноза погоды. — Манометрическое давление — это сила, которую вес столба атмосферы над точкой измерения оказывает на единицу площади. Единицей измерения манометрического давления в метрической системе является гектопаскаль (гПа), соответствующий 100 ньютонам (Н) на квадратный метр. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ниже приведена таблица преобразования, которая позволит вам быстро определить диапазон давления на вашем рабочем месте в различных единицах измерения, обычно используемых для измерения давления. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Здесь вы найдете обзор всех измерительных приборов, доступных в PCE Instruments. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Контактное лицо: | Контактное лицо: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Эта страница на немецком на итальянском на испанском на хорватском на французском на венгерском на турецком на польском на русском на голландском на португальском на португальском | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цифровой дисплей барометра показывает текущее атмосферное давление (в зависимости от погодных условий и высоты над уровнем моря). Это значение часто используется в качестве поправочного коэффициента для точного измерения барометром. Благодаря встроенному измерению перепада давления вы можете видеть изменения погоды или высоты над уровнем моря.Для этого барометр устанавливается на ноль с текущим барометрическим давлением. Показаны более поздние изменения; барометр идет «вверх» или «вниз». Например, поднимаясь в высотное здание, вы видите на экране разницу высот барометра. Если у вас есть какие-либо вопросы о барометре, ознакомьтесь со следующими техническими данными или свяжитесь с нами: клиенты из Великобритании +44(0) 23 809 870 30 / клиенты из США +1-410-387-7703. Мы будем рады проконсультировать вас по этому барометру и, конечно же, по другим продуктам в области регулирования и контроля, измерительным приборам и весам или балансам.
.. 2 В)
..+2000 мбар. Барометр прост в использовании и надежен. Примерами использования являются измерение вакуума в лабораторных испытаниях или избыточного давления в системе вентиляции при высоком давлении.
столба 2 O, дюйм вод. столба 2 O
.. 6 мм
Калибровка также относится к определению систематического отклонения показаний барометра по отношению к реальному значению измеряемой величины.
Мы также предлагаем пользователю нашу экспертную консультацию в решении любой проблемы, связанной с процессом установления межповерочных интервалов или любых других технических вопросов.
Абсолютное давление равно нулю только тогда, когда между молекулами нет столкновения, что указывает на то, что доля молекул в газовой или молекулярной скорости очень мала. Этот термин был создан потому, что атмосферное давление меняется с высотой, и часто устройства, произведенные в других странах на разных высотах над уровнем моря, имеют другое атмосферное давление.Этот термин объединяет все критерии. У нас также есть другая модель барометра для измерения абсолютного давления.
Этот барометр может измерять атмосферное давление.
Полезная информация о условиях давления
Многие термины, аббревиатуры и акронимы используются для описания давления, а значения могут указываться в различных единицах измерения.
Этот широкий разброс частично объясняется историческими или культурными различиями, или конкретный метод определения и измерения давления более удобен, интуитивно понятен и полезен в одних приложениях, но не в других.
Что такое система СИ?
Системой единиц СИ является Международная система единиц (Système International), полученная из метрической системы и основанная на килограмме и метре. Он широко принят и используется во всем мире. Базовой единицей давления является паскаль, определяемый как давление, оказываемое силой в один ньютон перпендикулярно площади в один квадратный метр.
Однако в Северной Америке предпочтение отдается обычной системе США. Это основано на имперских единицах, таких как фунт (фунт) и дюйм (дюйм) или фут (фут). Стандартной единицей давления в этой системе является фунт на квадратный дюйм (PSI): давление, создаваемое силой в один фунт, приложенной к площади в один квадратный дюйм. 1 PSI примерно равен 6895 Па.
Таблица 1.
Единицы давления систем SI и USCS
| Система измерения | Базовые блоки | Стандартный блок давления | Аббревиатура |
| СИ | кг, м, см, мм, с | Паскаль | Па, Н/м² |
| Традиционная система США (UCS или USCS) | фунтов, футов, дюймов, с | фунтов на квадратный дюйм | фунтов на квадратный дюйм, фунт/кв. дюйм |
Как измеряется давление?
Значения давления могут быть указаны тремя способами:
- Относительный
Большинство измерений давления (манометрическое давление) производится относительно давления окружающего воздуха – манометр показывает нулевое значение при воздействии атмосферного давления. - Абсолютное
Абсолютное давление отсчитывается от идеального вакуума с использованием абсолютной шкалы, поэтому оно равно манометрическому давлению плюс атмосферное давление (торр является абсолютной единицей). - Дифференциал
Дифференциал давления — это разница давлений между двумя точками системы (значения напора — это перепады давления).
Иногда к единицам давления добавляются буквы, чтобы показать, как было измерено значение.Например, в системе USCS lbf/in 2 («f» обозначает силу) или psig («g» обозначает манометр) показывает, что значение относится к атмосферному давлению окружающей среды. Это отличает его от измерения абсолютного давления (lba/in 2 , psia), которое относится к вакууму. Подобные суффиксы и примечания иногда применяются к единицам СИ, например, 101 кПа (абс.).
Поскольку паскаль — очень маленькая единица измерения, его обычно используют в вакуумных приложениях. Для указания промышленного давления килопаскаль используется, когда предпочтение отдается единицам СИ (1000 кПа = 145 фунтов на квадратный дюйм).Из исходного определения можно заменить другие единицы измерения (г вместо кг; см или мм вместо м), чтобы получить целый ряд комбинаций, таких как гс/м², кгс/см² и гс/мм².
Что такое атмосфера?
Стандартная «атмосфера» (сокращенно атм) является удобной единицей измерения давления. 1 атм равен 101,325 кПа или 14,7 фунтов на квадратный дюйм, что соответствует атмосферному давлению на среднем уровне моря. В действительности атмосферное давление довольно сильно зависит от высоты над уровнем моря, погоды, температуры и влажности.Например, атмосферное давление в Денвере, штат Колорадо, составляет всего около 12,1 фунта на квадратный дюйм.
Аббревиатура ата обозначает абсолютное измерение общего давления в системе, включая атмосферное давление. Например, давление воды 3 ата состоит из 1 атм давления воздуха и 2 атм давления воды.
Давление, создаваемое 10-метровым столбом пресной воды, примерно равно атмосферному давлению, и это максимальная высота, на которую вода может быть поднята насосом с помощью всасывания.В действительности ограничение составляет всего около 7-8 м из-за неэффективности насоса, потерь на трение, перепадов высот и температур.
Этот предел всасывания можно преодолеть только за счет повышения давления в питающем резервуаре или использования нескольких насосов и промежуточных резервуаров.
Что такое бар?
Бар определяется как 100 000 Па (100 кПа). Это немного ниже стандартного атмосферного давления (101325 Па). Бар обычно используется в прогнозировании погоды и инженерии. При измерении вакуума давление обычно указывается в миллибарах (мбар), хотя также используются торр или миллиметры ртутного столба (мм рт.ст.) (см. ниже).
Что такое Торр?
Атмосферное давление впервые было измерено итальянским ученым Эванджелистой Торричелли с помощью стеклянной трубки, наполненной ртутью. Он обнаружил, что атмосферное давление может поддерживать столбик ртути высотой около 760 мм. Широкое раннее использование ртути в манометрах привело к широкому распространению миллиметра ртутного столба в качестве удобной единицы измерения давления. В Северной Америке предпочтение отдается «дюйму ртутного столба», inHg.
В честь работы Торричелли давление в 1 мм рт. ст. стало называться 1 торр.Эти устройства продолжают широко использоваться во многих других областях науки и техники.
Что такое голова?
Исторически сложилось так, что насосы сначала использовались для подъема воды в целях орошения или дренажа. Важно было, чтобы насос был способен поднимать воду с нижнего уровня на верхний. Высота подачи стала известна как головка , и, несмотря на значительно расширенный спектр современных насосных применений, этот термин по-прежнему используется для характеристики производительности ротодинамического насоса.Напор указывается как высота в метрах (м) или футах (футах), а не как фактическое давление. Часто он обсуждается в двух частях: Всасывающая головка – вертикальный подъем от исходного резервуара до насоса, и Напорная головка – вертикальный подъем от насоса до точки нагнетания. В следующей таблице перечислены некоторые общие термины, используемые для описания напора в насосах.
Таблица 2. Определения терминов, используемых для описания значений напора
| Головка | Значение |
| Всасывающая головка (также статическая всасывающая головка) | Расстояние по вертикали между уровнем жидкости в питающем резервуаре и осевой линией всасывающего патрубка насоса, когда жидкость находится над насосом. |
| Статическая высота всасывания | Расстояние по вертикали между уровнем жидкости в баке подачи и осевой линией всасывающего патрубка насоса, когда жидкость находится ниже насоса |
| Чистый положительный напор на всасывании | Снижение высоты всасывания, вызванное потерями в системе, такими как давление паров жидкости и потери на трение в трубопроводе |
| Полный статический напор | Вертикальная разница между уровнем жидкости на выходе и уровнем в расходном баке |
| Фрикционная головка | Потеря давления в трубопроводе, вызванная трением жидкости. Возникает как на стороне всасывания, так и на стороне нагнетания насоса |
| Напорная головка | Давление нагнетания, которое должен развивать насос, чтобы соответствовать требованиям системы |
| Головка статического разряда | Давление на выпускном отверстии, когда насос не работает. Этот напор или давление равен разнице высот между выпускным отверстием и точкой свободного сброса жидкости |
| Общий напор | Сумма статического напора нагнетания и напора на трение (линейные потери в нагнетательном трубопроводе).Часто это незначительно, и общий напор нагнетания фактически совпадает с напором нагнетания. |
Что такое NPSH?
NPSH (чистый положительный напор на всасывании) — это мера давления, которое испытывает жидкость на стороне всасывания центробежного насоса. Он используется для предотвращения работы насоса в условиях, способствующих кавитации .
NPSH-R (требуемый NPSH) и NPSH-A (доступный NPSH) — два ключевых значения NPSH:
- NPSH-R — это характеристика насоса, указанная производителями насосов как давление всасывания, при котором кавитация уже снижает производительность насоса на 3%.
- NPSH-A — это характеристика системы, рассчитанная на основе конфигурации системы на стороне всасывания. По сути, это давление на стороне всасывания за вычетом давления паров перекачиваемой жидкости в этой точке.
Во избежание кавитации необходимо обеспечить, чтобы NPSH-A превышал NPSH-R с достаточным запасом прочности, например: NPSH-A ³ NPSH-R + 0,5м. Этот запас зависит от типа насоса и области применения и может указываться как отношение или разница напора.
Что такое НПИП?
Объемные насосы прямого вытеснения работают по принципу, совершенно отличному от центробежных насосов.Жидкость перемещается от входа к выходу путем многократного закрытия фиксированного объема с помощью уплотнений или клапанов и механического перемещения по системе.
Насосы этого типа также требуют, чтобы давление на входе превышало давление паров жидкости, чтобы избежать кавитации во время фазы всасывания, и это обсуждается с точки зрения чистого положительного давления на входе (NPIP) аналогично NPSH для центробежных насосов. В то время как NPSH измеряется в метрах или футах, NPIP измеряется в единицах давления: Па, фунт/кв. дюйм или бар.При переводе в одни и те же единицы измерения NPSH и NPIP совпадают. Для преобразования значения напора (м) в давление (бар) можно использовать следующую формулу:
где: h = 10,197 x (p/d)
или p = 0,0981 x h x d
h = напор (м)
p = давление (бар)
d = плотность жидкости (кг/дм 3 )
Производители могут указывать NPIP-R в качестве рекомендуемого давления на входе и предоставлять диаграммы, показывающие, как оно зависит от скорости насоса.Имеющееся или фактическое давление на входе в работающую систему обозначается как NPIP-A.
Коэффициенты преобразования
Часто необходимо преобразовать значения давления из одной системы единиц в другую. Это поможет избежать путаницы или недоразумений, но особенно важно при вводе значений в расчеты. Важно, чтобы все значения в уравнении были в совместимых единицах. Обращайте внимание на расхождения в абсолютных или относительных значениях. При переводе значений напора в другие единицы давления для жидкостей, отличных от воды, необходимо учитывать удельный вес жидкости.
Таблица 3. Коэффициенты пересчета для часто используемых единиц измерения давления.
*1 Торр изначально равнялся 1 мм рт.ст. Однако переопределение двух единиц сделало их немного разными, слишком маленькими, чтобы показать их в этой таблице.
9.4: Измерение давления — Химия LibreTexts
Атмосферное давление действует во всех направлениях , а не только вниз, на любой заданной высоте.
Вы можете показать это с помощью простого трюка, который позволяет перевернуть чашку с водой, не пролив ни капли.
Видео выше, безусловно, имеет большое значение для демонстрации того, что воздух оказывает давление во всех направлениях, но как нам измерить это давление? Ниже вы видите барометр — прибор для измерения давления, изобретенный очень давно и используемый до сих пор. Чтобы узнать, как это работает, читайте дальше.
Рисунок \(\PageIndex{1}\) Ртутный барометр. а) Трубка, наполненная Hg(l), закупорена пробкой и опрокинута в стакан с ртутью.(b) Когда пробка удалена, ртуть вытекает из трубки до тех пор, пока атмосферное давление (в точке A) не уравновесит давление столба ртути (в точке B). Область C над ртутью в трубке представляет собой почти идеальный вакуум с нулевым давлением. Следовательно, давление ртутного столба высотой h равно атмосферному давлению. Барометры измеряют давление довольно косвенным способом, используя перемещение жидкости, чтобы определить, какое давление приложено.
Перевернутую трубку (см. выше) помещают в химический стакан, наполненный жидкостью (часто ртутью или водой).Давление воздуха давит на жидкость в стакане, заставляя ее подниматься в трубку. Количество жидкости, которое поднимается в трубку, можно измерить (обычно по высоте) и сравнить, что дает нам сопоставимые и воспроизводимые измерения.
Подводя итог, можно сказать, что максимальная высота жидкости, которая может поддерживаться атмосферным давлением, является мерой давления. Оказывается, столб воды высотой около 10 м (более 30 футов) может удерживать земная атмосфера.Это было бы неудобно измерять в лаборатории, поэтому вместо нее используется гораздо более плотная жидкость, ртуть. Ртутный барометр, прибор для измерения атмосферного давления, показан на рисунке \(\PageIndex{1}\).
Еще одним средством измерения является манометр, изображенный ниже. Манометр имеет колбу (изображенную ниже в виде гигантского круга) с известным давлением. Секция трубки, соединенная с шаром, заполнена жидкостью, в данном случае ртутью.
Конец трубки открыт для атмосферы, которая оказывает давление на ртуть.Давление внутри колбы оказывает давление с другой стороны.
Если атмосферное давление больше внутреннего давления, манометр будет выглядеть, как на втором рисунке. Если атмосферное давление меньше внутреннего, то манометр будет выглядеть как на первом изображении. Если давления одинаковы, уровни будут одинаковыми с каждой стороны. Разница в высоте между двумя сторонами может быть определена количественно, обеспечивая измерение давления.
Рисунок \(\PageIndex{2}\) Использование ртутного манометра.а) измерение давления выше атмосферного; б) измерение давления ниже атмосферного. P A = атмосферное давление, P Hg = давление ртутного столба; P газ = давление замкнутого газа. Хотя паскаль является общепринятой единицей измерения давления в системе СИ, в Соединенных Штатах он еще не используется повсеместно. Поэтому надо еще и с атмосферой знакомиться. Атмосфера также удобна тем, что 1000 атм почти такое же, как атмосферное давление, которое каждый из нас испытывает каждый день своей жизни.
Это дает конкретную ссылку, с которой можно сравнивать другие давления. По этим причинам в оставшейся части этой главы мы обычно используем атмосферу в качестве единицы давления. Тем не менее, есть ряд случаев, когда использование Паскаля дает существенное представление о поведении газа. В таких случаях мы будем использовать более новую международно признанную единицу измерения.
Пример \(\PageIndex{1}\) : Атмосферное давление
Барометр сконструирован так, как показано на рисунке 1.{-2} = 101,33 \text{кПа}\)
Предыдущий пример показывает, что ртутный столбик высотой 760,0 мм и площадью 1000 см 2 создает давление 101,33 кПа (1 атм). Можно также показать, что только высота ртутного столба влияет на его давление. Для большего поперечного сечения имеется большая масса ртути и, следовательно, большая сила, но она действует на большую площадь, оставляя неизменной силу на единицу площади. По этой причине давление газов удобно измерять высотой ртутного столба, которую можно поддерживать.
То есть мы могли бы указать атмосферное давление в примере 1 как 760 мм рт. ст. вместо 101,3 кПа или 1000 атм. Полезно помнить, что \(760 \text{ мм рт.ст.} = 1.000 \text{ атм} = 101,3 \text{ кПа}\) Давление газа в сосуде часто измеряется относительно атмосферного давления с помощью манометра. Это U-образная трубка, содержащая ртуть и соединяющая контейнер с воздухом (рис. 2).Пример \(\PageIndex{2}\): Давление
Ртутный манометр используется для измерения давления газа в колбе.Как показано на рис. 2 b , уровень ртути выше в соединенном с колбой рукаве, но разница уровней составляет 43 мм. Барометрическое давление 737 мм рт.ст. Рассчитайте давление в сосуде ( a ) в миллиметрах ртутного столба; ( b ) в килопаскалях; и ( c ) в атмосфере.
Раствор
а) \( P_{газ} + P_{Hg} = P_{A} \)\( P_{газ} = P_{A} — P_{Hg} \)
\(P_{газ} = 737 \text{ мм рт.ст.} — 43 \text{ мм рт.ст.} = 694 \text{ мм рт.
ст.}\)
Обратите внимание, что по существу одной и той же процедуры достаточно для преобразования миллиметров ртутного столба в килопаскали или атмосферы. Лабораторные измерения обычно производятся в миллиметрах ртутного столба, но дальнейшие расчеты почти всегда более удобны, если используются килопаскали или атмосферы.
.