No tothom sap que la pressió atmosfèrica és diferent a diferents altures. Fins i tot hi ha un dispositiu especial per mesurar tant la pressió com l' altitud. S'anomena baròmetre- altímetre. En l'article, estudiarem amb detall com canvia la pressió atmosfèrica amb l'alçada i què hi té a veure la densitat de l'aire. Considerem aquesta dependència de l'exemple d'un gràfic.
Presió atmosfèrica a diferents altituds
La pressió atmosfèrica depèn de l' altitud. Quan augmenta 12 m, la pressió disminueix 1 mmHg. Aquest fet es pot escriure amb la següent expressió matemàtica: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Art. ∆h és el canvi d' altitud, ∆P és el canvi de pressió atmosfèrica amb un canvi d' altitud de ∆h. Què se'n desprèn d'això?
La fórmula mostra com canvia la pressió atmosfèrica amb l' altitud. Per tant, si pugem 12 m, la pressió arterial disminuirà 12 mm Hg, si 24 m, llavorsa 2 mmHg. Així, mesurant la pressió atmosfèrica, es pot jutjar l'alçada.
Milímetres de mercuri i hectopascals
En alguns problemes, la pressió no s'expressa en mil·límetres de mercuri, sinó en pascals o hectopascals. Escrivim la relació anterior per al cas en què la pressió s'expressa en hectopascals. 1 mmHg Art.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Ara expressem la relació entre altitud i pressió atmosfèrica no en mil·límetres de mercuri, sinó en hectopascals. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Després del càlcul obtenim: ∆h/∆P=9 m/hPa. Resulta que quan pugem 9 metres, la pressió disminueix un hectopascal. La pressió normal és de 1013 hPa. Arrodonim el 1013 al 1000 i suposem que aquest és exactament el BP a la superfície de la Terra.
Si pugem 90 metres, com canvia la pressió atmosfèrica amb l' altitud? Disminueix en 10 hPa, en 90 m - en 100 hPa, en 900 m - en 1000 hPa. Si la pressió a terra és de 1000 hPa i vam pujar 900 m, aleshores la pressió atmosfèrica es va convertir en zero. Així doncs, resulta que l'atmosfera acaba a nou quilòmetres d' altitud? No. A tanta alçada hi ha aire, hi volen avions. Aleshores, quin és el tracte?
Relació entre la densitat de l'aire i l' altitud. Funcions
Com canvia la pressió atmosfèrica amb l'alçada prop de la superfície de la Terra? La imatge de d alt ja ha respost aquesta pregunta. Com més gran sigui l' altitud, menor serà la densitat de l'aire. Mentre estem a prop de la superfície de la terra, el canvi en la densitat de l'aire és imperceptible. Per tant, per a cadascunper unitat d'alçada, la pressió disminueix aproximadament el mateix valor. Les dues expressions que hem escrit abans s'han de considerar correctes només si estem a prop de la superfície de la Terra, a una distància no superior a 1-1,5 km.
Un gràfic que mostra com canvia la pressió atmosfèrica amb l' altitud
Ara passem a la visibilitat. Construïm un gràfic de la pressió atmosfèrica en funció de l' altitud. A l'alçada zero P0=760 mm Hg. Art. A causa del fet que amb l'augment de l' altitud, la pressió disminueix, l'aire atmosfèric estarà menys comprimit, la seva densitat serà menor. Per tant, en el gràfic, la dependència de la pressió sobre l'alçada no es descriu amb una línia recta. Què vol dir això?
Com canvia la pressió atmosfèrica amb l' altitud? Per sobre del sòl? A una altitud de 5,5 km, disminueix 2 vegades (Р0/2). Resulta que si pugem a la mateixa alçada, és a dir, 11 km, la pressió disminuirà una altra meitat i serà igual a Р0/4, etc.
Unem els punts i veurem que el gràfic no és una línia recta, sinó una corba. Per què, quan vam anotar la relació de dependència, semblava que l'atmosfera acabava a 9 km d' altitud? Hem considerat que el gràfic és recte a qualsevol alçada. Aquest seria el cas si l'atmosfera fos líquida, és a dir, si la seva densitat fos constant.
És important entendre que aquest gràfic és només un fragment de la dependència a baixes altituds. En cap punt d'aquesta línia la pressió baixa a zero. Fins i tot a l'espai profund, hi ha molècules de gas, que, però, no en tenenrelació amb l'atmosfera terrestre. No hi ha buit absolut ni buit en cap punt de l'Univers.
