Siab piv rau qhov siab: barometric formula

2024 Tus sau: Angel Austin | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-02 17:48

Ntau tus neeg paub tias thaum qhov siab nce, huab cua siab txo. Xav txog cov lus nug ntawm vim li cas huab cua siab txo nrog qhov siab, muab cov mis rau qhov kev cia siab ntawm qhov siab ntawm qhov siab, thiab tseem xav txog ib qho piv txwv ntawm kev daws qhov teeb meem uas siv cov qauv tsim.

Huab cua yog dab tsi?

Air yog ib qho tsis muaj xim sib xyaw ntawm cov pa roj uas ua rau peb lub ntiaj teb huab cua. Nws muaj ntau cov pa roj sib txawv, qhov tseem ceeb yog nitrogen (78%), oxygen (21%), argon (0.9%), carbon dioxide (0.03%) thiab lwm yam.

Los ntawm qhov pom ntawm physics, tus cwj pwm ntawm huab cua nyob rau hauv cov xwm txheej uas twb muaj lawm hauv ntiaj teb ua raws li cov kev cai ntawm cov roj zoo tagnrho - qauv raws li cov molecules thiab atoms ntawm cov roj tsis cuam tshuam nrog ib leeg, Qhov kev ncua deb ntawm lawv yog qhov loj heev piv rau lawv qhov ntau thiab tsawg, thiab qhov ceev ntawm kev txav ntawm chav tsev kub yog li 1000 m / s.

Air pressure

Xav txog cov lus nug ntawm qhov kev cia siab ntawm qhov siab ntawm qhov siab, koj yuav tsum paub tias dab tsi sawv cevyog lub tswvyim ntawm "siab" los ntawm lub cev qhov kev xav. Cua siab yog to taub raws li lub zog uas cov huab cua kem nias rau saum npoo. Hauv physics, nws yog ntsuas hauv pascals (Pa). 1 Pa txhais tau hais tias lub zog ntawm 1 newton (N) yog siv perpendicularly rau ntawm qhov chaw ntawm 1 m22. Yog li, lub siab ntawm 1 Pa yog qhov siab me me.

Ntawm hiav txwv, huab cua siab yog 101,325 Pa. Los yog, sib npaug tawm, 0.1 MPa. Tus nqi no yog hu ua lub siab ntawm 1 cua. Daim duab saum toj no hais tias ntawm lub platform ntawm 1 m 2cua nias nrog lub zog ntawm 100 kN! Qhov no yog ib lub zog loj, tab sis ib tug neeg tsis hnov nws, txij li cov ntshav hauv nws tsim lub siab zoo sib xws. Tsis tas li ntawd, huab cua hais txog cov kua dej (kua kuj yog rau lawv). Thiab qhov no txhais tau tias nws exerts tib lub siab nyob rau hauv tag nrho cov lus qhia. Qhov tseeb kawg qhia tau hais tias lub siab ntawm huab cua los ntawm ntau sab ntawm ib tug neeg yog kev sib nrig sib pab.

Kev cia siab ntawm qhov siab

Huab cua nyob ib ncig ntawm peb lub ntiaj teb yog tuav los ntawm lub ntiaj teb lub ntiajteb txawj nqus. Gravitational rog kuj yog lub luag haujlwm rau kev poob hauv huab cua nrog nce siab. Hauv kev ncaj ncees, nws yuav tsum tau muab sau tseg tias tsis yog lub ntiaj teb lub ntiajteb txawj nqus xwb thiaj li ua rau muaj kev poob siab. Thiab kuj txo qhov kub thiab txias kuj pab.

Vim huab cua yog cov kua dej, tom qab ntawd rau nws koj tuaj yeem siv cov qauv hydrostatic rau qhov kev cia siab ntawm qhov siab ntawm qhov tob (qhov siab), uas yog, ΔP=ρgΔh, qhov twg: ΔP yog qhov siab. hloovthaum hloov qhov siab los ntawm Δh, ρ - huab cua ceev, g - dawb lub caij nplooj zeeg acceleration.

Muab cov huab cua yog cov roj zoo tshaj plaws, nws ua raws li qhov zoo tshaj plaws roj sib npaug ntawm lub xeev uas ρ=Pm / (kT), qhov m yog qhov loj ntawm 1 molecule, T yog nws qhov kub, k yog Boltzmann qhov tas mus li.

Muab cov qauv saum toj no thiab daws qhov sib npaug ntawm qhov siab thiab qhov siab, cov qauv hauv qab no tuaj yeem tau txais: P_h=P_0e-mgh/(kT) ^{where P}h _{and P}0_{- siab ntawm qhov siab h thiab ntawm hiav txwv theem. Qhov kev nthuav qhia tshwm sim yog hu ua tus qauv barometric. Nws tuaj yeem siv los xam cov huab cua siab ua haujlwm ntawm qhov siab.}

Qee zaum rau lub hom phiaj siv tau nws yog qhov tsim nyog los daws qhov teeb meem rov qab, uas yog, nrhiav qhov siab, paub qhov siab. Los ntawm cov qauv barometric, koj tuaj yeem yooj yim tau txais qhov kev cia siab ntawm qhov siab ntawm qib siab: h=kTln(P₀/P _{h)/(m g).}

Piv txwv kev daws teeb meem

Lub nroog Bolivian ntawm La Paz yog lub peev "siab tshaj plaws" hauv ntiaj teb. Los ntawm ntau qhov chaw nws ua raws li lub nroog nyob ntawm qhov siab ntawm 3250 meters mus rau 3700 meters saum toj no hiav txwv theem. Lub luag haujlwm yog xam cov huab cua siab ntawm qhov siab ntawm La Paz.

Yuav daws tau qhov teeb meem, peb siv cov qauv rau kev vam khom siab ntawm qhov siab: P_h=P₀e -mg h/(kT)^{, where: P}0_{=101 325 Pa, g=9.8 m/s} 2^{, k=1.3810}-23 ^{J/K, T=293 K (20} o^{C), h=3475 m (nruab nrab ntawm 3250 m thiab3700 m), m=4, 81710}-26 ^{kg (siv rau hauv tus lej molar huab cua 29 g / mol). Hloov cov lej, peb tau txais: P}h_{=67,534 Pa.}

Yog li, huab cua siab hauv nroog Bolivia yog 67% ntawm qhov siab ntawm hiav txwv theem. Cov huab cua qis ua rau kiv taub hau thiab tsis muaj zog ntawm lub cev thaum tus neeg nce toj mus rau thaj chaw roob.