Ne znaju svi da je atmosferski pritisak različit na različitim visinama. Postoji čak i poseban uređaj za mjerenje pritiska i visine. Zove se barometar-visinomjer. U članku ćemo detaljno proučiti kako se atmosferski tlak mijenja s visinom i kakve veze ima gustoća zraka s tim. Razmotrimo ovu zavisnost na primjeru grafa.
Atmosferski pritisak na različitim nadmorskim visinama
Atmosferski pritisak zavisi od nadmorske visine. Kada se poveća za 12 m, pritisak se smanjuje za 1 mmHg. Ova činjenica se može napisati pomoću sljedećeg matematičkog izraza: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Art. ∆h je promjena nadmorske visine, ∆P je promjena atmosferskog tlaka s promjenom visine za ∆h. Šta iz ovoga slijedi?
Formula pokazuje kako se atmosferski pritisak mijenja s visinom. Dakle, ako se podignemo za 12 m, tada će se krvni tlak smanjiti za 12 mm Hg, ako za 24 m - ondana 2 mmHg. Dakle, mjerenjem atmosferskog pritiska može se suditi o visini.
Milimetri žive i hektopaskali
U nekim problemima, pritisak se ne izražava u milimetrima žive, već u paskalima ili hektopaskalima. Napišimo gornju relaciju za slučaj kada je pritisak izražen u hektopaskalima. 1 mmHg Art.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Sada izrazimo odnos nadmorske visine i atmosferskog pritiska ne u milimetrima žive, već u hektopaskalima. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Nakon proračuna dobijamo: ∆h/∆P=9 m/hPa. Ispostavilo se da kada se podignemo 9 metara, pritisak se smanjuje za jedan hektopaskal. Normalan pritisak je 1013 hPa. Zaokružimo 1013 na 1000 i pretpostavimo da je to tačno BP na površini Zemlje.
Ako se popnemo 90 metara, kako se atmosferski pritisak mijenja sa visinom? Smanjuje se za 10 hPa, za 90 m - za 100 hPa, za 900 m - za 1000 hPa. Ako je pritisak na tlu 1000 hPa, a mi smo se popeli 900 m gore, tada je atmosferski pritisak postao nula. Dakle, ispada da se atmosfera završava na visini od devet kilometara? br. Na takvoj visini ima vazduha, tamo lete avioni. Dakle, u čemu je dogovor?
Odnos između gustine vazduha i nadmorske visine. Karakteristike
Kako se atmosferski pritisak mijenja sa visinom blizu Zemljine površine? Slika iznad je već odgovorila na ovo pitanje. Što je visina veća, to je manja gustina vazduha. Sve dok smo blizu površine zemlje, promena gustine vazduha je neprimetna. Stoga, za svakupo jedinici visine, pritisak se smanjuje za otprilike istu vrijednost. Dva izraza koja smo ranije napisali treba uzeti kao tačna samo ako smo blizu površine Zemlje, ne više od 1-1,5 km.
Grafikon koji pokazuje kako se atmosferski pritisak mijenja s visinom
Sada idemo na vidljivost. Napravimo grafik atmosferskog pritiska u odnosu na visinu. Na nultoj visini P0=760 mm Hg. Art. Zbog činjenice da se s povećanjem nadmorske visine tlak smanjuje, atmosferski zrak će biti manje komprimiran, njegova gustoća će postati manja. Prema tome, na grafu zavisnost pritiska od visine neće biti opisana ravnom linijom. Šta ovo znači?
Kako se atmosferski pritisak mijenja s visinom? Iznad zemlje? Na visini od 5,5 km smanjuje se za 2 puta (R0/2). Ispada da ako se podignemo na istu visinu, odnosno 11 km, pritisak će se smanjiti za još jednu polovinu i biće jednak R0/4, itd.
Spojimo tačke i videćemo da graf nije prava linija, već kriva. Zašto se, kada smo zapisivali relaciju zavisnosti, činilo da se atmosfera završava na visini od 9 km? Smatrali smo da je graf ravan na bilo kojoj visini. To bi bio slučaj da je atmosfera tečna, odnosno da je njena gustina konstantna.
Važno je shvatiti da je ovaj grafikon samo fragment zavisnosti na malim visinama. Ni u jednoj tački na ovoj liniji pritisak ne pada na nulu. Čak iu dubokom svemiru postoje molekuli plina, kojih, međutim, nemaodnosu na Zemljinu atmosferu. Ne postoji apsolutni vakuum, praznina ni u jednoj tački Univerzuma.
