Chúng tôi giải thích áp suất khí quyển là gì, tại sao nó thay đổi và cách nó được phát hiện. Ngoài ra, nó được đo lường như thế nào và đơn vị nào được sử dụng.
Áp suất khí quyển là gì?
Áp suất khí quyển hoặc áp suất khí quyển là lực lượng được tạo ra bởi tập hợp các khí hỗn hợp tạo thành bầu khí quyển, trên bề mặt trái đất và các yếu tố trên đó. Lực này được cho trên một đơn vị diện tích, nghĩa là nó tương đương với trọng lượng của cột không khí kéo dài từ một điểm trên bề mặt Trái đất đến giới hạn trên của khí quyển.
Áp suất khí quyển và các biến thể của nó trong một khoảng thời gian tạo thành một dữ liệu thông thường trong nghiên cứu về thời tiết khí quyển. Tuy nhiên, không khí thay đổi từ Tỉ trọng khi nó di chuyển khỏi mặt đất và cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, vì vậy thường không dễ dàng tính toán áp suất khí quyển của một điểm nhất định với độ chắc chắn cao.
Trong thời cổ đại, ý tưởng về áp suất khí quyển vẫn chưa được biết đến, và các tác động hàng ngày của nó, chẳng hạn như giới hạn thực tế khi đi lên của một số vật liệu, được hiểu là bằng chứng về máy hút kinh dị, nghĩa là, "nỗi kinh hoàng của khoảng trống" được biểu hiện bởi Thiên nhiên, vì không khí được cho là thiếu trọng lượng và hoa hồng theo cách riêng của nó.
Đó là trường hợp cho đến khi, vào năm 1643, trọng lượng của không khí được phát hiện bởi nhà vật lý người Ý Evangelista Torricelli (1608-1647), thông qua lần đầu tiên thí nghiệm dẫn đến sự ra đời của phong vũ biểu. Thí nghiệm nổi tiếng nhất của ông bao gồm việc so sánh hoạt động của thủy ngân và Nước uống bằng cách được giới thiệu trong một ống cong ở cuối, ngày nay được gọi là ống của Torricelli.
Những kinh nghiệm của ông đã phục vụ cho nhà nghiên cứu đa năng người Pháp Blaise Pascal (1623-1662), để đo trọng lượng của không khí trong khí quyển ở các vị trí địa lý khác nhau và độ cao, như đỉnh núi lửa Puy-de-Dôme ở miền Nam nước Pháp. Nhưng phải đến năm 1654, nhờ các thí nghiệm với bán cầu Magburg của nhà vật lý người Đức Otto von Guericke (1602-1686), sự tồn tại của áp suất khí quyển mới được chứng minh một cách công khai.
Đơn vị áp suất khí quyển
Áp suất khí quyển trước hết là một dạng áp suất, vì vậy nó được đo bằng Hệ thống đơn vị quốc tế (SI) trong Pascals (Pa), một đơn vị để tưởng nhớ nhà vật lý người Pháp và được hiểu là áp suất do một lực 1 newton (N) tác dụng lên bề mặt bình thường 1 mét vuông (m2) của nó, nghĩa là ,: Pa = kg / m.s2.
Tuy nhiên, để đo áp suất khí quyển, người ta thường sử dụng các loại đơn vị khác, chẳng hạn như atm (atm), bar (b), milibar (mb) hoặc milimét thủy ngân (mmHg). Mỗi cái đáng có một lời giải thích riêng:
- 1 bầu khí quyển là áp suất do không khí tạo ra để cân bằng 760 mm thủy ngân trong điều kiện bình thường trên bề mặt trái đất, và nó tương đương với 101.300 Pa.
- 1 vạch (từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "trọng lượng": thanh) tương đương với 0,986923 atm, và do đó là 100.000 Pa.
- 1 milibar tương đương với 1000 bar, và do đó 100 Pa và 0,0010197 atm.
- 1 milimét thủy ngân bằng áp suất cần thiết để tăng chiều cao của một milimét thủy ngân bên trong ống Torricelli. Nó tương đương với 133,3 Pa và là một đơn vị được sử dụng rộng rãi trong y tế.
Áp suất khí quyển được đo như thế nào?
Khí áp kế đo áp suất mà không khí tác dụng lên chất lỏng mà nó chứa trong baros.
Để đo áp suất khí quyển của một nơi nhất định, chúng ta cần một thiết bị gọi là phong vũ biểu. Nguyên lý cơ bản của nó, mô phỏng lại những kinh nghiệm của Torricelli vào thế kỷ XVII, bao gồm một cột chất lỏng (thường là thủy ngân) được đưa vào một ống có phần trên được đóng lại.
Bằng cách này, trọng lượng của không khí trong bầu khí quyển tác dụng ít nhiều lực lên chất lỏng, buộc nó phải ở bên trong ống đến một điểm nhất định, tương đương với lực mà bản thân nó nhận được.