وحدات قياس الضغط الجوي. الضغط الجوي

07.12.2007 14:06

يمارس الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية ضغطاً على سطح الأرض وعلى جميع الأجسام الموجودة فوق سطح الأرض. في جو الراحة، يكون الضغط عند أي نقطة مساويا لوزن عمود الهواء المغطي، ويمتد إلى المحيط الخارجي للغلاف الجوي وله مقطع عرضي قدره 1 سم 2.

تم قياس الضغط الجوي لأول مرة على يد عالم إيطالي إيفانجليستا توريسيليفي عام 1644. الجهاز عبارة عن أنبوب على شكل حرف U يبلغ طوله حوالي متر واحد، ومحكم الغلق من أحد طرفيه ومملوء بالزئبق. ونظرًا لعدم وجود هواء في الجزء العلوي من الأنبوب، فإن ضغط الزئبق في الأنبوب ينشأ فقط من وزن عمود الزئبق الموجود في الأنبوب. وبذلك فإن الضغط الجوي يساوي ضغط عمود الزئبق الموجود في الأنبوب ويعتمد ارتفاع هذا العمود على الضغط الجويالهواء المحيط: كلما ارتفع الضغط الجوي، ارتفع عمود الزئبق في الأنبوب، وبالتالي يمكن استخدام ارتفاع هذا العمود لقياس الضغط الجوي.

يبلغ الضغط الجوي الطبيعي (عند مستوى سطح البحر) 760 ملم الزئبق(مم زئبق) عند درجة حرارة 0 درجة مئوية. فإذا كان الضغط الجوي مثلا 780 ملم زئبق. المادة، وهذا يعني أن الهواء ينتج نفس الضغط الناتج عن عمود رأسي من الزئبق يبلغ ارتفاعه 780 ملم.

من خلال ملاحظة ارتفاع عمود الزئبق في الأنبوب يومًا بعد يوم، اكتشف توريتشيلي أن هذا الارتفاع يتغير، وأن التغيرات في الضغط الجوي كانت مرتبطة بطريقة ما بالتغيرات في الطقس. ومن خلال ربط مقياس رأسي بجوار الأنبوب، حصل توريسيلي على جهاز بسيط لقياس الضغط الجوي - البارومتر. لاحقًا، تم قياس الضغط باستخدام البارومتر اللاسائلي ("عديم السوائل")، والذي لا يستخدم الزئبق، ويتم قياس الضغط باستخدام زنبرك معدني. من الناحية العملية، قبل أخذ القراءات، تحتاج إلى النقر بإصبعك برفق على زجاج الجهاز للتغلب على الاحتكاك في ناقل الحركة.

بناء على أنبوب Torricelli بارومتر كأس المحطةوهو الأداة الرئيسية لقياس الضغط الجوي في محطات الأرصاد الجوية في الوقت الحاضر. ويتكون من أنبوب بارومتري يبلغ قطره حوالي 8 مم وطوله حوالي 80 سم، ويتم إنزاله بنهايته الحرة في كوب بارومتري. الأنبوب البارومتري بأكمله محاط بإطار نحاسي، في الجزء العلوي منه يوجد قسم رأسي لمراقبة الغضروف المفصلي لعمود الزئبق.

عند نفس الضغط الجوي، يعتمد ارتفاع عمود الزئبق على درجة الحرارة والتسارع السقوط الحروالتي تختلف إلى حد ما حسب خط العرض والارتفاع. لاستبعاد اعتماد ارتفاع عمود الزئبق في البارومتر على هذه المعلمات، يتم تقليل الارتفاع المقاس إلى درجة حرارة 0 درجة مئوية وتسارع الجاذبية عند مستوى سطح البحر عند خط عرض 45 درجة، ومن خلال إدخال أداة مفيدة التصحيح يتم الحصول على الضغط في المحطة.

وفقًا للنظام الدولي للوحدات (نظام SI)، الوحدة الأساسية لقياس الضغط الجوي هي الهكتوباسكال (hPa)، ومع ذلك، في خدمات عدد من المنظمات يُسمح باستخدام الوحدات القديمة: مليبار (mb) والمليمتر من الزئبق (مم زئبق).

1 ميغابايت = 1 هبأ؛ 1 ملم زئبق = 1.333224 هبأ

يسمى التوزيع المكاني للضغط الجوي مجال الضغط. يمكن تمثيل مجال الضغط بصريًا باستخدام الأسطح التي يكون الضغط فيها متساويًا في جميع النقاط. تسمى هذه الأسطح متساوية الضغط. للحصول على فكرة واضحة عن توزيع الضغط سطح الأرضبناء خرائط الأيزوبار عند مستوى سطح البحر. للقيام بذلك على الخريطة الجغرافيةإظهار الضغط الجوي المقاس في محطات الأرصاد الجوية وتطبيعه مع مستوى سطح البحر. ثم يتم توصيل النقاط التي لها نفس الضغط بخطوط منحنية ناعمة. مناطق الأيزوبار المغلقة مع ضغط دم مرتفعفي الوسط تسمى الحد الأقصى للضغط أو الأعاصير المضادة، ومناطق تساوي الضغط المغلقة بها ضغط دم منخفضفي الوسط تسمى أدنى مستويات الباريك أو الأعاصير.

الضغط الجوي عند كل نقطة على سطح الأرض لا يبقى ثابتا. في بعض الأحيان يتغير الضغط بسرعة كبيرة مع مرور الوقت، ولكن في بعض الأحيان يظل دون تغيير تقريبًا لفترة طويلة. في التغير اليومي للضغط، تم اكتشاف حدين أقصى وحدين أدنى. يتم ملاحظة الحد الأقصى حوالي 10 و 22 ساعة بالتوقيت المحلي، والحد الأدنى حوالي 4 و 16 ساعة. يعتمد التغير السنوي للضغط بقوة على الظروف المادية والجغرافية. وهذه الحركة تكون ملحوظة أكثر فوق القارات مقارنة بالمحيطات.

في الوقت الحاضر، بسبب وتيرة الحياة المجنونة تماما، هناك المزيد والمزيد من الأشخاص الذين يشعرون بأدنى تغييرات في الطبيعة. وفي أغلب الأحيان يتأثر الشخص بالظروف الجوية. تعاني نسبة كبيرة إلى حد ما من الأشخاص بانتظام من أعراض الاعتماد على الطقس.

لقد عرفنا منذ أيام الدراسة أن الغلاف الجوي عبارة عن غلاف غازي له كتلة خاصة به. في الواقع، هذه الكتلة يضغط على الأرضبفضل الجاذبية. تسمى القوة التي يضغط بها الغلاف الجوي على الأرض بالضغط الجوي.

لأول مرة مفهوم الغلاف الجوي اكتشفه E. Torricelli في عام 1643، مما يثبت أن الهواء له وزن. ويعتبر أيضًا مخترع أول مقياس ضغط جوي في العالم. يتم قياس قوة الغلاف الجوي الذي يضغط به على الأرض بالباسكال والهكتوباسكال والمليمتر من الزئبق والمليبار والأجواء الجوية.

ما هو الضغط الجوي الذي يعتبر طبيعيا بالنسبة للإنسان؟

يتم الضغط على كل شخص بواسطة عمود من الهواء بقوة تقارب 15 طنًا. ولكن لماذا لا يلاحظ الشخص هذا؟ وذلك لأن الضغط الخارجي والداخلي متساويان.

وبفضل الفيزيائي الشهير بليز باسكال، نحن نعلم ذلك ويبلغ الضغط الجوي الطبيعي 760 ملم زئبقأو 101326 باسكال. تعتبر هذه القيمة طبيعية بشرط أن تكون درجة الحرارة عند مستوى سطح البحر عند خط عرض 45 درجة بيئة 0 درجة مئوية.

ما هي معايير الضغط الجوي لمختلف المناطق؟

تجدر الإشارة إلى أن القوة التي يضغط بها الغلاف الجوي تختلف في كل مكان و يعتمد على عوامل كثيرة. المؤشر الرئيسي الذي يؤثر على قوة الضغط هو الارتفاع فوق مستوى سطح البحر لمنطقة معينة.

الضغط الجوي الطبيعي في موسكو

تقع موسكو على تلة وبالتالي فإن الارتفاع عن سطح البحر يتراوح في المتوسط ​​بين 135-150 مترًا، ولهذا السبب فإن عاصمة روسيا عادة ما تكون ذات ضغط منخفض و يساوي في المتوسط ​​746-749 ملم زئبق.

ولكن لا يمكن اعتبار هذا المؤشر قيمة دقيقة، لأن موسكو لديها منظر طبيعي غير مستوي. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر الموسم أيضًا على الضغط الجوي. في موسم البرد (الخريف والشتاء)، يكون معدل الضغط الجوي في موسكو أقل قليلاً، ولكن في الموسم الدافئ (الربيع والصيف) يكون أعلى في المقابل.

بشكل عام، شخص يقيم بشكل دائم في العاصمة الاتحاد الروسي، سوف يشعر مريح جدًا عند الضغط الجوي من 746 إلى 756 ملم زئبق.

ما هو الضغط الجوي الطبيعي في سان بطرسبرج

على عكس موسكو، تقع سانت بطرسبرغ تحت مستوى سطح البحر. وبناء على ذلك، ستختلف مؤشرات ضغط الدم الطبيعي.

ضغط الدم الطبيعي في سانت بطرسبرغ، تعتبر القيمة 754-756 ملم زئبق. شارع، أي أعلى مما كانت عليه في موسكو. ولكن لا ينبغي اعتبار هذا المؤشر موثوقًا تمامًا، لأنه يمكن أن يتقلب كثيرًا ويصل أحيانًا إلى 780 ملم زئبق.

الضغط الجوي في مناطق مختلفة من روسيا

ويجب أن أقول أيضًا أنه بالنسبة للعديد من المدن في روسيا، يعتبر انخفاض الضغط أمرًا شائعًا ولا يشعر به الناس ببساطة. عادة ما يكون لمثل هذه التغييرات تأثير سلبي على الأشخاص الزائرين.

للمقارنة، إليك عدة مؤشرات لمدن مختلفة في الاتحاد الروسي:

• يعتبر ضغط الدم الطبيعي لبيرم من 744 إلى 745 ملم زئبق. فن.؛
• يبلغ ضغط الدم الطبيعي في كيسلوفودسك 690 ملم زئبق. فن.؛
• يتراوح ضغط الدم الطبيعي في يكاترينبرج بين 736 و740 ملم زئبق. فن.؛
• ضغط الدم الطبيعي في ياروسلافل هو 750-752 ملم زئبق. فن.؛
• يتراوح ضغط الدم الطبيعي في تشيليابينسك بين 738 و745 ملم زئبق. فن.

تأثير الضغط الجوي على الإنسان والاعتماد على الطقس

كل شخص يواجه تغيرات في الظروف الجوية. ولكن فقط إذا أصبح المؤشر مختلفًا عن المعيار المعتاد. في البشر تظهر الأمراضوآلام المفاصل المختلفة والصداع والتقلبات المفاجئة في الضغط والتهيج وغيرها من الأعراض غير السارة.

تسمى هذه الحساسية لتقلبات الطبيعة بالاعتماد على الطقس (أو اعتلال الطقس). عادة هي الأشخاص المرضى عرضة للإصابة امراض عديدة الجهاز التنفسيوالجهاز العضلي الهيكلي وأمراض القلب والأوعية الدموية والروماتيزم وكذلك ارتفاع ضغط الدم وانخفاض ضغط الدم.

انخفاض الضغط الجوي

يمكن اعتبار الانخفاض بمقدار 5 ملم أو أكثر انخفاضًا في ضغط الدم. إنه بالضبط الانخفاض في القوة التي يضغط بها الغلاف الجوي على ذلك الأكثر تأثيرا على الشخص. وقد ثبت أنه مع انخفاض ضغط الدم يزيد عدد الحوادث بنسبة 15-20٪. الأشخاص الذين يعانون من أمراض القلب وأمراض الجهاز التنفسي وانخفاض ضغط الدم هم الأكثر عرضة لتأثيرات انخفاض ضغط الدم.

الأعراض التي يعاني منها الإنسان عند انخفاض ضغط الدم:

1. آلام المفاصل وتنميل الأطراف.
2. ما يسمى بأرجل "القطن".
3. الضعف العام بالجسم.
4. صعوبة في التنفس، هناك شعور بعدم وجود ما يكفي من الهواء (نتيجة لانخفاض الأكسجين)، من الممكن حدوث ضيق في التنفس.
5. إذا كان الشخص يعاني الضغط داخل الجمجمة، ثم تبدأ نوبات الصداع النصفي.
6. تنخفض سرعة تدفق الدم، وينخفض ​​ضغط الدم.
7. يحدث التورم.
8. دوخة و"ثقل" في الرأس.
9. يزداد تكوين الغازات في الأمعاء مما يسبب عدم الراحة.
10. أعطال القلب والأوعية الدموية. هناك نبض سريع في القلب.
11. بسبب نقص الهواء، يرتفع إطلاق خلايا الدم الحمراء، مما يؤدي إلى تباطؤ تدفق الدم. قد تكون نتيجة ذلك تكوين جلطات دموية (وهذا يزيد من خطر الإصابة بالنوبات القلبية والسكتات الدماغية والتخثر).

زيادة الضغط الجوي

يبدأ الشخص في الشعور بزيادة في ضغط الدم عن المعدل الطبيعي بمقدار 10 ملم زئبق أو أعلى. في أغلب الأحيان، يمكن الشعور بزيادة الضغط في فصل الشتاء، عندما الهواء المبرد كثيف بما فيه الكفاية. مرضى ارتفاع ضغط الدم ومرضى الحساسية والأشخاص الذين يعانون من ذلك الأمراض المزمنةالجهاز الهضمي والقلب والأوعية الدموية.

أعراض ارتفاع ضغط الدم:

1. ضعف البصر ("الأجسام العائمة" أمام العينين).
2. تدهور عام في الصحة، وانخفاض الأداء.
3. الصداع والدوخة (إلى حد الغثيان).
4. تزداد نغمة الأوعية الدموية، وهي محفوفة بالتشنجات.
5. يظهر ألم في القلب.
6. بسبب ارتفاع ضغط الدم، ينخفض ​​عدد الكريات البيض في الدم ولهذا السبب يفقد الجسم القدرة على محاربة الالتهابات المختلفة، أي تنخفض المناعة.

كيف تساعد نفسك في مواجهة التغيرات في الضغط الجوي

1. الإقلاع عن الكحول والتدخين.
2. تناوب العمل النشط والراحة.
3. نظام غذائي متوازن ومغذي يحتوي على جميع العناصر والفيتامينات الدقيقة والكبيرة الضرورية.
4. تطبيع النوم.
5. علاج المرض الذي تسبب في الاعتماد على الطقس.

أيضًا يجدر مراقبة توقعات الطقسللتحضير للتغييرات المحتملة. لذلك، في الصباح، يوصى بالاستحمام المنشط وشرب القهوة (يعتقد أن هذا سوف ينشط الجسم وينشطك). اشرب خلال النهار شاي أخضرمع الليمون وتناول كميات أقل من الأطعمة المالحة. عظيم للتقليل عدم ارتياحشاحن. ولكن في المساء يوصى بالاسترخاء وتناول مشروب شاي اعشابيمكنك مع العسل، وتناول القطرات المهدئة (فقط بعد استشارة الطبيب). ومن الأفضل أن تذهب إلى الفراش مبكراً.

1. من تمارين الصباحليس عليك أن ترفض، لكن الأمر يستحق أن تجعل الأمر سهلاً قدر الإمكان.
2. يقبل دش بارد وساخن.
3. لتناول الإفطار، من الأفضل تناول الأطعمة الغنية بالبوتاسيوم (مثل الجبن والموز والمشمش المجفف). هذا العنصر له تأثير مدر للبول طفيف، والذي بدوره يساعد على خفض ضغط الدم.
4. ومن المهم عدم الإفراط في تناول الطعام وتناول كميات أقل من الأطعمة المالحة.
5. إذا كنت تعاني من مشاكل في الضغط داخل الجمجمة، فمن الأفضل تناول الدواء الذي وصفه لك الطبيب مسبقًا.
6. يمكنك شرب صبغة الزعرور أو الأم أو حشيشة الهر.
7. يوصى بتجنب النشاط البدني الثقيل.
8. من الأفضل تأجيل المساعي الجديدة المستهلكة للطاقة إلى يوم آخر.
9. استرح أكثر طوال اليوم واذهب إلى الفراش مبكرًا عن المعتاد.

1. خذ حمامًا متباينًا في الصباح.
2. اشرب كوبًا جيدًا من القهوة، فهذا سيساعدك على البقاء في حالة جيدة.
3. شرب الشاي الأخضر خلال النهار، ويفضل مع العسل.
4. مارس تمارين التنفس.
5. بعد استشارة طبيبك مسبقًا، تناول دواءً يساعد على رفع ضغط الدم إلى المستوى المعتاد.
6. خلال النهار، يمكنك تناول صبغات الجينسنغ، إشنسا، والليمون (مطلوب استشارة أولية مع الطبيب).
7. اذهب الى السرير مبكرا.

وبطبيعة الحال، فإن تأثير القوة التي يضغط بها الغلاف الجوي كبير جدًا بالنسبة للإنسان. خاصة الآن، حيث تسير الحياة على قدم وساق في المدن الكبرى. ولكن إذا استمعت إلى جسدك واستجبت في الوقت المناسب للإشارات التي يرسلها، فيمكنك تجنب معظم المشاكل.

كن بصحة جيدة!

فيديو

ستتعلم من الفيديو كيف تؤثر الظروف الجوية على صحة الإنسان ورفاهيته.

لم تحصل على إجابة لسؤالك؟ اقتراح موضوع للمؤلفين.

سنخبرك في مادتنا ما هو الضغط الجوي الطبيعي للشخص بالملليمتر من الزئبق والباسكال. الضغط الجوي هو قوة ضغط عمود الهواء لكل وحدة مساحة. في الصيف، في خطوط العرض المعتدلة في نصف الكرة الشمالي، يتم استعادة حزام الضغط الجوي المنخفض. وعلى سطح الأرض يختلف الضغط الجوي من مكان إلى آخر ومع مرور الوقت.

ويرتبط أصل هذه الوحدة بطريقة قياس الضغط الجوي باستخدام البارومتر، حيث تتم موازنة الضغط بواسطة عمود من السائل. غالبًا ما يستخدم الزئبق كسائل لأنه يتمتع بكثافة عالية جدًا (≈13600 كجم/م³) وضغط بخار منخفض عند درجة حرارة الغرفة.

وبناء على ذلك، عندما يشار إلى ضغط قدره 25 ميكرون على مضخة فراغ، فإننا نتحدث عن الحد الأقصى للفراغ الناتج عن هذه المضخة، ويقاس بميكرونات الزئبق. وبطبيعة الحال، لا أحد يستخدم مقياس ضغط توريتشيلي لقياس ذلك الضغوط المنخفضة. لقياس الضغوط المنخفضة، يتم استخدام أدوات أخرى، على سبيل المثال، مقياس ضغط ماكلويد (مقياس الفراغ).

الضغط الجوي هو ضغط الغلاف الجوي المؤثر على جميع الأجسام الموجودة فيه وعلى سطح الأرض. الضغط الجوي يساوي وزن عمود الهواء الذي يغطيه مع مساحة قاعدته، يساوي واحد. أدى وجود الضغط الجوي إلى ارتباك الناس في عام 1638، عندما فشلت فكرة دوق توسكانا لتزيين حدائق فلورنسا بالنوافير - ولم يرتفع الماء فوق 10.3 متر.

جنبا إلى جنب مع V. Viviani، أجرى Torricelli أول تجربة لقياس الضغط الجوي، واختراع أول مقياس للزئبق - أنبوب زجاجي لا يوجد فيه هواء. في ظروف المرضى الداخليينيتناقص الضغط الجوي مع زيادة الارتفاع، لأنه ينشأ فقط من الطبقة التي تغطي الغلاف الجوي.

الضغط الجوي وصحتنا

يتم تصوير الضغط الجوي على الخرائط باستخدام خطوط الأيزوبار - خطوط العزل التي تربط النقاط بنفس الضغط الجوي السطحي، والذي ينخفض ​​بالضرورة إلى مستوى سطح البحر. في الكيمياء، يعتبر الضغط الجوي القياسي منذ عام 1982، وفقًا لتوصيات الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)، ضغطًا قدره 100 كيلو باسكال. يعد الضغط الجوي من أهم خصائص حالة الغلاف الجوي.

يُطلق على الارتفاع الذي يجب أن يرتفع أو ينخفض ​​إليه حتى يتغير الضغط بمقدار 1 hPa (هكتوباسكال) مستوى الضغط.

ما هو الضغط الجوي الطبيعي للإنسان؟

ومقلوب مستوى الضغط هو تدرج الضغط العمودي، أي التغير في الضغط عند الارتفاع أو الانخفاض بمقدار 100 متر. ترسل العديد من محطات الأرصاد الجوية ما يسمى بـ "البرقيات السينوبتيكية"، والتي تشير إلى الضغط الطبيعي عند مستوى سطح البحر (انظر KN-01، METAR). ويتم ذلك للتأكد من أن الضغط قابل للمقارنة في المحطات الموجودة على ارتفاعات مختلفة، وكذلك لاحتياجات الطيران.

محول الضغط

على ارتفاعات منخفضةكل 12 مترًا من الصعود يخفض الضغط الجوي بمقدار 1 ملم زئبق. فن. على ارتفاعات عالية يتم كسر هذا النمط. تستخدم التنبؤات والتقارير الجوية التي يتم نشرها على الجمهور عبر الإنترنت والإذاعة ضغطًا غير مخفض، أي الضغط الفعلي على المستوى المحلي. تسمى القوة التي يضغط بها الهواء على سطح الأرض بالضغط الجوي.

ويفسر ذلك حقيقة أن الضغط داخل أجسامنا يساوي الضغط الجوي. وبهذه الطريقة تتم موازنة الضغوط الداخلية والخارجية. يتم قياس الضغط الجوي بالمليمتر من الزئبق (mmHg). لتحديده، يستخدمون جهازًا خاصًا - مقياسًا (من الباروس اليوناني - الثقل والوزن والميترو - أقيس). هناك مقاييس خالية من الزئبق والسوائل.

الضغط الجوي المرتفع والمنخفض

تم الحصول على قيمة 760 ملم لأول مرة في عام 1644 من قبل إيفانجليستا توريسيلي (1608-1647) وفينشنزو فيفياني (1622-1703) - طلاب العالم الإيطالي اللامع جاليليو جاليلي. انخفض مستوى الزئبق في الأنبوب مع انسكاب بعض الزئبق في الكوب واستقر عند 760 ملم.

الضغط الجوي الطبيعي لسانت بطرسبرغ

في النظام الدوليالوحدات (SI) 1 أجهزة الصراف الآلي. = 101,325 باسكال (باسكال). بليز باسكال (1623-1662) عالم فرنسي سُميت وحدة الضغط باسمه. يمكن أن يختلف الضغط الجوي على كوكبنا بشكل كبير. إذا كان ضغط الهواء أكثر من 760 ملم زئبق. الفن، فهو يعتبر زيادة، وأقل - انخفض. نظرًا لأن الهواء يصبح أكثر فأكثر تخلخلًا مع ارتفاعه إلى الأعلى، فإن الضغط الجوي ينخفض ​​(في طبقة التروبوسفير بمعدل 1 مم لكل 10.5 متر ارتفاعًا).

يرتفع الضغط الجوي مرتين خلال النهار (صباحاً ومساءً) وينخفض ​​مرتين (بعد الظهر وبعد منتصف الليل). إن توزيع الضغط الجوي على سطح الأرض له طابع مناطقي واضح.

على الكرة الأرضيةيتم تمييز ثلاثة أحزمة مع غلبة الضغط الجوي المنخفض (الحد الأدنى) وأربع مناطق مع غلبة الضغط الجوي المرتفع (الحد الأقصى). يتوسع الهواء الساخن ويصبح أخف وبالتالي يرتفع. ونتيجة لذلك، ينشأ ضغط جوي منخفض بالقرب من سطح الأرض بالقرب من خط الاستواء.

ضغط - الكمية المادية، الذي يميز حالة الوسط المستمر ويساوي عدديًا القوة المؤثرة لكل وحدة مساحة سطحية متعامدة مع هذا السطح. ولوحظت تقلبات في الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر في حدود 641 - 816 ملم زئبق. فن. (ينخفض ​​الضغط داخل الإعصار ويمكن أن يصل إلى 560 ملم زئبق).

تعريف

أَجواءعبارة عن غلاف من الهواء يحيط بالأرض. سمكها عدة آلاف من الكيلومترات.

نتيجة للجاذبية الأرضية، تقوم الطبقات العليا من الهواء بضغط الطبقات السفلية. تتعرض طبقة الهواء الموجودة بالقرب من الأرض لأكبر قدر من الضغط. ووفقا لقانون باسكال، فإن هذه الطبقة من الغلاف الجوي تنقل الضغط الواقع عليها في جميع الاتجاهات. نتيجة لذلك، يتعرض سطح الأرض وجميع الكائنات الموجودة عليه للضغط من سمك الهواء بأكمله. ويسمى الضغط الذي ينتجه الغلاف الجوي على جميع الأجسام بالضغط الجوي. ولا يلاحظ الإنسان ضغط الجو، حيث أن الضغط الداخلي يساوي الضغط الخارجي.

الباسكال (Pa) هي وحدات قياس الضغط الجوي.

كما هو الحال مع أي نوع آخر من الضغط، فإن الباسكال (Pa) هي وحدات قياس الضغط الجوي.

لا يمكن حساب قيمة الضغط الجوي باستخدام صيغة إيجاد ضغط عمود السائل. لمثل هذا الحساب، تحتاج إلى معرفة ارتفاع الغلاف الجوي وكثافة الهواء. لكن الغلاف الجوي ليس له حدود محددة بوضوح، وتتغير كثافة الهواء مع الارتفاع. تم العثور على الضغط الجوي تجريبيا. إن تجربة توريسيلي في قياس الضغط الجوي معروفة جيدًا. أخذ العالم أنبوبًا زجاجيًا طوله متر واحد، مغلقًا من أحد طرفيه. ملأتها بالزئبق. أغلق الطرف المفتوح للأنبوب بإحكام، وقلبه، وأنزل الطرف المفتوح في وعاء به زئبق، وفتحه. وخرج بعض منه إلى الفم، لكن بقي البعض الآخر في الأنبوب. وتم قياس ارتفاع عمود الزئبق المتبقي. اتضح أنه كان حوالي 760 ملم. اقترح توريتشيلي أن الجو يمارس ضغطًا على سطح الزئبق الموجود في الكأس. يكون الزئبق الموجود في الكوب والأنبوب في حالة توازن، مما يعني أن ضغط عمود الزئبق يساوي الضغط الجوي. ومع زيادة الضغط الجوي، يزداد ارتفاع العمود الرأسي للزئبق. وفي الحالة قيد النظر، فمن المنطقي أن نأخذ ملليمترًا واحدًا من الزئبق (1 ملم زئبق) كوحدة للضغط.

ومن ثم، فإن الباسكال والمليمتر من الزئبق هما وحدتان لقياس الضغط الجوي. استخدام الصيغة لحساب الضغط ($p$) لعمود السائل:

حيث $\rho$ هي كثافة السائل (لدينا الزئبق $\rho =13600\ \frac(kg)(m^3)$)، $g$ هو تسارع السقوط الحر؛ $h$ هو ارتفاع عمود السائل (لدينا الزئبق). نجد أن الضغط الذي يؤثر به عمود من الزئبق حجمه 1 ملم يساوي:

لذلك:

يعتبر الضغط الجوي الطبيعي 760 ملم زئبق. فن. أو 1013 hPa (hPa - هكتوباسكال).

إذا كان أنبوب توريتشيلي مزودًا بمقياس رأسي، فستحصل على مقياس زئبقي بسيط يمكن استخدامه لقياس الضغط الجوي.

هناك وحدة قياس الضغط خارج النظام تسمى الغلاف الجوي، وهذا هو الضغط على سطح الأرض عند مستوى المحيط العالمي. يتم التمييز بين الجو الفني ($p=98066.5\Pa$) والجو المادي ($p=101325\(\rm Pa).$).

في بعض الأحيان يتم استخدام وحدة ضغط غير نظامية، بار. الضغط الجوي الطبيعي هو :

كما تستخدم عدادات عمود الماء (m.water column) لقياس الضغط بما في ذلك الضغط الجوي، وفي هذه الحالة:

لقد تلقينا: بالباسكال، ملليمتر من الزئبق، متر من الماء، قضبان - وحدات الضغط الجوي.

أمثلة على المشاكل مع الحلول

مثال 1

يمارس.عند درجة الحرارة $t_1=$300С أظهر البارومتر الضغط الجوي $p_1=$730 ملم زئبق. عند درجة الحرارة $t_2=$-300С كانت قراءات البارومتر: $p_2=$780 ملم زئبق. فن. أوجد نسبة كثافة الهواء عند درجات حرارة معينة ($\frac((\rho )_2)((\rho )_1)$). اعتبر الهواء غازًا مثاليًا في ظل ظروف معينة.

حل.كأساس لحل المشكلة سنأخذ معادلة مندليف-كلابيرون:

لنعبر عن كثافة الهواء من (1.1) للحالتين الأولى والثانية:

\[(\rho )_1=\frac(p_1\mu )(RT_1);;(\rho )_2=\frac(p_2\mu )(RT_2)\ \ \left(1.2\right).\]

لنجد نسبة الكثافة:

\[\frac((\rho )_2)((\rho )_1)=\frac(p_2\mu RT_1)(p_1\mu RT_2)=\frac(p_2T_1)(p_1T_2).\]

لحساب نسبة الكثافة، يجب تحويل درجات الحرارة المعطاة باستخدام العلاقة:

ثم $T_1=303\ K;;\ T_2=243\ K.$ ليس من الضروري تحويل الضغط إلى وحدات النظام الدولي (SI)، حيث أن البسط والمقام سيحتويان على نفس العامل. دعونا نجري الحسابات:

\[\frac((\rho )_2)((\rho )_1)=\frac(780\cdot 303)(730\cdot 243)\approx 1.33.\]

إجابة.$\frac((\rho )_2)((\rho )_1)\حوالي 1.33$