Kako se atmosferski tlak spreminja z nadmorsko višino?. Formula, graf

Vsi ne vedo, da se atmosferski tlak na različnih nadmorskih višinah razlikuje. Obstaja celo posebna naprava za merjenje tlaka in nadmorske višine. Imenuje se barometer-altimeter. V tem članku bomo podrobno preučili, kako se atmosferski tlak spreminja z nadmorsko višino in kako je povezan z gostoto zraka. Upoštevajte to odvisnost na grafu.

Atmosferski tlak na različnih nadmorskih višinah

Atmosferski tlak je odvisen od nadmorske višine. Če se povzpnemo 12 metrov, se tlak zmanjša za 1 mm Hg. To lahko razložimo z naslednjim matematičnim izrazom: ∆h/∆P = 12 m/mmHg. st. ∆h je sprememba nadmorske višine, ∆P je sprememba atmosferskega tlaka zaradi spremembe ∆h na nadmorski višini. Kaj to pomeni??

Iz formule lahko vidimo, kako se atmosferski tlak spreminja z višino. Če se torej povzpnemo na 12 metrov, se bo naš tlak zmanjšal za 12 mmHg, če se povzpnemo na 24 metrov, se bo naš tlak zmanjšal za 2 mmHg. Tako lahko z merjenjem atmosferskega tlaka ocenimo nadmorsko višino.

milimetri živega srebra in hektopaskali

V nekaterih problemih tlak ni izražen v milimetrih živega srebra, temveč v paskalih ali hektopaskalih. Zapišimo zgornjo enačbo za primer, ko je tlak izražen v hektopaskalih. 1 mm Hg. 1 mm Hg. =133,3 Pa =1,333 hPa.

Razlike v tlaku med nadmorsko višino in atmosferskim tlakom ne izrazimo v milimetrih živega srebra, temveč v hektopaskalih. ∆h/∆P = 12 m/1,333 hPa. Po izračunu dobimo ∆h/∆P = 9 m/HPa. Izkazalo se je, da se pri vzponu na 9 metrov tlak zmanjša za en hektopaskal. Normalni tlak je 1013 hPa. Zaokrožimo 1013 na 1000 in predpostavimo, da je tlak na površini Zemlje takšen.

Če se povzpnemo na višino 90 m, kako se z višino spreminja atmosferski tlak?? Zmanjša se za 10 hPa, za 100 hPa na 90 m in za 1000 hPa na 900 m. Če je tlak na Zemlji 1000 hPa in smo 900 m visoko, je atmosferski tlak enak nič. Ozračje se torej konča na višini devetih kilometrov? Ne. Na tej višini je zrak in tam letijo letala. Kakšen je torej smisel??

Razmerje med gostoto zraka in nadmorsko višino. Posebnosti

Kako se zračni tlak ob površju Zemlje spreminja z nadmorsko višino?? Na to vprašanje je že odgovorila zgornja slika. Višja kot je nadmorska višina, manjša je gostota zraka. Dokler nismo preveč oddaljeni od Zemljinega površja, je sprememba gostote zraka neopazna. Tako se tlak na vsako enoto višine zmanjša za približno enako količino. Oba izraza, ki smo ju zapisali prej, je treba razlagati kot kot pravilno, le če smo blizu Zemljinega površja, ne višje od 1-1,5 km.

Diagram, ki prikazuje spreminjanje atmosferskega tlaka v odvisnosti od nadmorske višine

Zdaj pa preidimo k vizualnim elementom. Izdelajmo graf atmosferskega tlaka kot funkcijo nadmorske višine. Z ničelno višino P₀=760 mm Hg. st. Ker se z naraščanjem nadmorske višine tlak zmanjšuje, je atmosferski zrak manj stisnjen, njegova gostota pa manjša. Tlak zato na grafu ne bo potekal po ravni črti kot funkcija nadmorske višine. Kaj to pomeni?

Kako se atmosferski tlak spreminja z nadmorsko višino?? Nad tlemi? Na višini 5,5 km se zmanjša za faktor 2 (P₀/2). Če se povzpnemo na enako višino, tj. 11 km, se bo tlak spet zmanjšal za polovico in bo enak P₀/4 in tako naprej. д.

Povežimo točke in vidimo, da graf ni ravna črta, temveč krivulja. Ko smo zabeležili razmerje odvisnosti, se je zdelo, da se na višini 9 km ozračje konča? Za graf smo menili, da je to ravna črta na katerikoli dani višini. To bi veljalo, če bi bilo ozračje tekoče, tj. če bi bila njegova gostota konstantna.

Zavedati se je treba, da je ta graf le delček razmerja na majhnih višinah. V nobeni točki te linije se tlak ne zmanjša na nič. Tudi v globokem vesolju so molekule plina, ki nimajo nič skupnega z zemeljskim ozračjem. Na nobeni točki v vesolju ni absolutnega vakuuma, praznine.