Vysvětlíme, co je to atmosférický tlak, proč se mění a jak byl objeven. Také, jak se měří a jaké jednotky se používají.
Co je to atmosférický tlak?
Atmosférický tlak nebo barometrický tlak je platnost vyvíjený souborem směsných plynů, které tvoří atmosféra, na zemském povrchu a živlech, které se na něm nacházejí. Tato síla je uvedena na jednotku plochy, to znamená, že je ekvivalentní hmotnosti sloupu vzduch rozprostírající se od bodu na zemském povrchu k horním hranicím atmosféry.
Atmosférický tlak a jeho změny v průběhu času tvoří obvyklá data při studiu počasí atmosférický. Vzduch se však liší od hustota jak se vzdaluje od země a je také ovlivněna teplota, takže obvykle není snadné vypočítat atmosférický tlak určitého bodu s vysokou mírou jistoty.
Ve starověku byla samotná myšlenka atmosférického tlaku neznámá a jeho každodenní účinky, jako je praktické omezení stoupání určitých materiálů, byly chápány jako důkaz horror vacuis, tedy „teror z prázdna“, který se projevuje tím Příroda, protože se předpokládalo, že vzduch chybí hmotnost a vstal sám od sebe.
Bylo tomu tak, dokud v roce 1643 neobjevil váhu vzduchu italský fyzik Evangelista Torricelli (1608-1647), a to prostřednictvím 1. experimenty což vedlo k vytvoření barometru. Jeho nejznámější experiment spočíval ve srovnání chování rtuti a Voda zavedením v zakřivené trubici na konci, dnes známé jako Torricelliho trubice.
Jeho zkušenosti posloužily francouzskému polyhistorovi Blaise Pascalovi (1623-1662) k měření hmotnosti atmosférického vzduchu v různých zeměpisných polohách a různých nadmořské výšky, jako je vrchol sopky Puy-de-Dôme na jihu Francie. Ale až v roce 1654, díky experimentům s magburskými polokoulemi německého fyzika Otto von Guerickeho (1602-1686), byla existence atmosférického tlaku veřejně prokázána.
Jednotky atmosférického tlaku
Atmosférický tlak je především formou tlaku, proto se měří v Mezinárodní soustava jednotek (SI) v Pascalech (Pa), jednotka, která vzdává hold francouzskému fyzikovi a je chápána jako tlak vyvíjený silou 1 newtonu (N) na povrch 1 čtvereční metr (m2) kolmý k ní, tzn. , : Pa = kg / m.s2.
Pro měření atmosférického tlaku je však běžné používat jiné typy jednotek, jako jsou atmosféry (atm), bary (b), milibary (mb) nebo milimetry rtuti (mmHg). Každý z nich si zaslouží samostatné vysvětlení:
- 1 atmosféra je tlak vyvíjený vzduchem k vyrovnání 760 mm rtuti za normálních podmínek na zemském povrchu, což odpovídá 101 300 Pa.
- 1 bar (z řeckého slova pro „váha“: bary) je ekvivalentní 0,986923 atm, a tedy 100 000 Pa.
- 1 milibar odpovídá 1000 barům, a tedy 100 Pa a 0,0010197 atm.
- 1 milimetr rtuti se rovná tlaku potřebnému ke zvýšení výšky jednoho milimetru rtuti uvnitř Torricelliho trubice. Je ekvivalentní 133,3 Pa a je to jednotka široce používaná v medicíně.
Jak se měří atmosférický tlak?
Barometr měří v barech tlak, kterým vzduch působí na kapalinu, kterou obsahuje.
K měření atmosférického tlaku určitého místa potřebujeme zařízení zvané barometr. Jeho základní princip, který reprodukuje zkušenosti Torricelliho ze 17. století, spočívá ve sloupci kapaliny (obecně rtuti) zaváděném do trubice, jejíž horní část je uzavřena.
Tímto způsobem váha vzduchu v atmosféře působí větší či menší silou na kapalinu a nutí ji, aby zůstala uvnitř trubice až do určitého bodu, ekvivalentní samotné přijaté síle.