Т. Атмосферное давление
Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Изменение атмосферного давления с высотой
Земля окружена атмосферой — воздушной оболочкой, состоящей из смеси различных газов.
Атмосферное давление обусловлено давлением верхних слоев воздуха на нижележащие слои вследствие притяжения к Земле.
Атмосфера не имеет четкой границы, плотность ее изменяется с высотой. Поэтому рассчитать величину атмосферного давления по формуле для вычисления давления столба жидкости нельзя.
Атмосферное давление опытным путем впервые измерил Э. Торричелли в 1643 г.
Запаянную с одного конца стеклянную трубку длиной около 1 м наполняли ртутью и, закрыв отверстие другого конца, переворачивали и погружали в сосуд с ртутью (рис. 1).
Затем отверстие открывали, часть ртути выливалась, а в трубке оставался столб ртути определенной высоты h, гидростатическое давление которого уравновешивается атмосферным давлением. Измерив таким образом высоту столба ртути, можно рассчитать атмосферное давление:
где ρ — плотность ртути.
На практике атмосферное давление измеряют в миллиметрах ртутного столба.
Согласно этой формуле
Атмосферное давление p0, уравновешивающее при 0 °С давление столба ртути высотой 760 мм, считается нормальным и называется физической атмосферой:
Атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты подъема над Землей.
Это объясняется тем, что с увеличением высоты толщина сжимающего слоя атмосферы уменьшается. Однако в отличие от давления в жидкостях изменение атмосферного давления не пропорционально Л, а происходит гораздо быстрее (рис. 2), что объясняется уменьшением плотности атмосферы с увеличением высоты.
Литература
Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания. Тесты: Учеб. пособие для учреждений, обеспечивающих получение общ. сред, образования / Л. А. Аксенович, Н.Н.Ракина, К. С. Фарино; Под ред. К. С. Фарино. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004. — C. 99-100.
