Ikke alle ved, at atmosfærisk tryk er forskelligt i forskellige højder. Der er endda en speciel enhed til måling af både tryk og højde. Det kaldes en barometer-højdemåler. I artiklen vil vi studere i detaljer, hvordan atmosfærisk tryk ændrer sig med højden, og hvad har lufttæthed at gøre med det. Lad os overveje denne afhængighed af eksemplet med en graf.
Atmosfærisk tryk i forskellige højder
Atmosfærisk tryk afhænger af højden. Når det øges med 12 m, falder trykket med 1 mmHg. Dette faktum kan skrives ved hjælp af følgende matematiske udtryk: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Kunst. ∆h er ændringen i højden, ∆P er ændringen i atmosfærisk tryk med en ændring i højden med ∆h. Hvad følger af dette?
Formlen viser, hvordan atmosfærisk tryk ændres med højden. Så hvis vi stiger med 12 m, vil blodtrykket falde med 12 mm Hg, hvis med 24 m - såved 2 mmHg. Ved at måle atmosfærisk tryk kan man således bedømme højden.
millimeter kviksølv og hektopascal
I nogle problemer udtrykkes trykket ikke i millimeter kviksølv, men i pascal eller hektopascal. Lad os skrive ovenstående relation til det tilfælde, hvor trykket er udtrykt i hektopascal. 1 mmHg Kunst.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Lad os nu udtrykke forholdet mellem højde og atmosfærisk tryk ikke i form af millimeter kviksølv, men i form af hektopascal. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Efter beregning får vi: ∆h/∆P=9 m/hPa. Det viser sig, at når vi stiger 9 meter, falder trykket med en hektopascal. Norm altryk er 1013 hPa. Lad os runde 1013 til 1000 og antage, at dette er præcis BP på jordens overflade.
Hvis vi klatrer 90 meter, hvordan ændrer det atmosfæriske tryk sig med højden? Den falder med 10 hPa, med 90 m - med 100 hPa, med 900 m - med 1000 hPa. Hvis trykket på jorden er 1000 hPa, og vi klatrede 900 m op, så blev det atmosfæriske tryk nul. Så det viser sig, at atmosfæren ender i ni kilometers højde? Ingen. I sådan en højde er der luft, fly flyver der. Så hvad er dealen?
Forholdet mellem lufttæthed og højde. Funktioner
Hvordan ændres atmosfærisk tryk med højden nær jordens overflade? Billedet ovenfor har allerede besvaret dette spørgsmål. Jo højere højde, jo lavere lufttæthed. Så længe vi er tæt på jordens overflade, er ændringen i lufttætheden umærkelig. Derfor for hverpr. højdeenhed falder trykket med omtrent samme værdi. De to udtryk, vi skrev ned tidligere, bør kun betragtes som korrekte, hvis vi er tæt på Jordens overflade, ikke højere end 1-1,5 km.
En graf, der viser, hvordan atmosfærisk tryk ændres med højden
Lad os nu gå videre til synlighed. Lad os bygge en graf over atmosfærisk tryk versus højde. Ved nul højde P0=760 mm Hg. Kunst. På grund af det faktum, at trykket falder med stigende højde, vil atmosfærisk luft blive mindre komprimeret, dens tæthed bliver mindre. Derfor vil trykkets afhængighed af højden på grafen ikke blive beskrevet med en ret linje. Hvad betyder det?
Hvordan ændres atmosfærisk tryk med højden? Over jorden? I en højde på 5,5 km falder den 2 gange (Р0/2). Det viser sig, at hvis vi stiger til samme højde, det vil sige 11 km, vil trykket falde med yderligere halvdelen og vil være lig med Р0/4 osv.
Lad os forbinde prikkerne, og vi vil se, at grafen ikke er en ret linje, men en kurve. Hvorfor, da vi skrev afhængighedsforholdet ned, så det ud til, at atmosfæren ender i en højde af 9 km? Vi anså, at grafen er lige i enhver højde. Dette ville være tilfældet, hvis atmosfæren var flydende, dvs. hvis dens massefylde var konstant.
Det er vigtigt at forstå, at denne graf kun er et fragment af afhængigheden i lave højder. På intet tidspunkt på denne linje falder trykket til nul. Selv i det dybe rum er der gasmolekyler, som dog ikke harforhold til jordens atmosfære. Der er intet absolut vakuum, tomhed i noget punkt i universet.
