Как се променя атмосферното налягане в зависимост от надморската височина?. Формула, графика

Не всеки знае, че налягането на атмосферата е различно на различните височини. Има дори специално устройство за измерване на налягането и надморската височина. Нарича се барометър-висотомер. В тази статия ще разгледаме подробно как атмосферното налягане се променя с височината и какво общо има с плътността на въздуха. Нека разгледаме тази връзка с помощта на графика като пример.

Атмосферно налягане на различни височини

Атмосферното налягане зависи от надморската височина. Ако това налягане се увеличи с 12 m, налягането ще намалее с 1 mm Hg. Това може да се изрази с помощта на следния математически израз: ∆h/∆P=12 m/mmHg. st. ∆h е промяната на надморската височина, ∆P е промяната на атмосферното налягане при промяна на надморската височина с ∆h. Което следва от това?

От формулата виждаме как атмосферното налягане се променя с височината. Така че ако се изкачим на 12 м, налягането ще намалее с 12 mmHg, а ако се изкачим на 24 м, налягането ще намалее с 2 mmHg. По този начин чрез измерване на атмосферното налягане може да се определи височината на.

Милиметри живачен стълб и хектопаскали

В някои задачи налягането не е изразено в милиметри живак, а в паскали или хектопаскали. Нека запишем горното уравнение за случая, когато налягането се изразява в хектопаскали. 1 mmHg. st. =133,3 Pa =1,333 hPa.

Сега нека изразим съотношението между надморската височина и атмосферното налягане не в милиметри живачен стълб, а в хектопаскали. ∆h/∆P=12 m/1,333 hPa. След изчисление получаваме ∆h/∆P=9m/hPa. Оказва се, че когато се издигнем до 9 метра, налягането намалява с един хектопаскал. Нормалното налягане е 1013 hPa. Нека закръглим 1013 на 1000 и приемем, че това е налягането на повърхността на Земята.

Как се променя атмосферното налягане в зависимост от височината, ако се издигнем до 90 м?? Намалява с 10 hPa, на 90 m - със 100 hPa, а на 900 m - с 1000 hPa. Ако налягането на земята е 1000 hPa, а ние се намираме на височина 900 m, атмосферното налягане е станало нула. Така че атмосферата свършва на 9 км височина? Не. На тази височина има въздух, там летят самолетите. И какъв е смисълът??

Връзка между плътността на въздуха и надморската височина. Особености на

Как се променя атмосферното налягане в близост до повърхността на Земята на голяма височина?? На този въпрос вече е отговорено на снимката по-горе. Колкото по-голяма е надморската височина, толкова по-малка е плътността на въздуха. Докато не сме прекалено близо до земята, промяната в плътността на въздуха е незабележима. Така че за всяка единица височина налягането ще намалява с приблизително същата стойност. Двата израза, които записахме по-рано, трябва да се приемат по следния начин като право, само ако сме близо до повърхността на Земята, не по-високо от 1-1,5 км.

Графика, показваща изменението на атмосферното налягане в зависимост от надморската височина

Сега нека преминем към очевидното. Построяване на графиката на атмосферното налягане като функция на надморската височина. На нулева височина P₀=760mmHg. st. Тъй като налягането намалява с изкачването, атмосферният въздух е по-малко сгъстен и плътността му е по-малка. Така че на графиката връзката между налягането и височината няма да бъде описана с права линия. Какво означава това??

Как се променя атмосферното налягане в зависимост от надморската височина?? Над повърхността на Земята? На височина от 5,5 km тя намалява 2 пъти (P₀/2). Оказва се, че ако се издигнем на същата височина, т.е. 11 km, налягането ще намалее още наполовина и ще бъде равно на P₀/4 и т.н. д.

Свържете точките и ще видите, че графиката не е линия, а крива. Защо, когато записахме коефициента на зависимост, останахме с впечатлението, че на височина 9 км атмосферата свършва? Предположихме, че графиката е права линия на всички височини. Това би било вярно, ако атмосферата беше течна, т.е. ако плътността ѝ беше постоянна.

Важно е да се разбере, че тази графика е само част от зависимостта на малки височини. В нито една точка на тази линия налягането не пада до нула. Дори в дълбокия космос има газови молекули, които обаче нямат нищо общо със земната атмосфера. В нито една точка на Вселената няма абсолютен вакуум, празнота.