Atmosphere yog huab cua huab cua puag ncig lub ntiaj teb. Qhov hnyav ntawm huab cua, qhov siab tshaj 900 km, muaj kev cuam tshuam rau cov neeg nyob hauv peb lub ntiaj teb. Peb tsis xav li no, coj txoj sia nyob hauv qab ntawm huab cua hiav txwv raws li qhov tseeb. Ib tug neeg xav tias tsis xis nyob thaum nce siab hauv roob. Tsis muaj oxygen provokes qaug zog sai. Tib lub sijhawm, atmospheric siab hloov pauv loj.
Physics cuam tshuam nrog atmospheric siab, nws cov kev hloov pauv thiab cuam tshuam rau lub ntiaj teb nto.
Nyob rau hauv cov tsev kawm ntawv theem siab physics, kev mob siab rau kev kawm txog kev ua ntawm huab cua. Cov yam ntxwv ntawm lub ntsiab lus, kev cia siab rau qhov siab, cuam tshuam rau cov txheej txheem tshwm sim hauv lub neej niaj hnub lossis hauv qhov xwm txheej, tau piav qhia los ntawm kev paub txog kev ua ntawm huab cua.
Thaum twg tib neeg pib kawm huab cua siab? Qib 6 - lub sij hawm kom paub txog lub peculiarities ntawm huab cua. Cov txheej txheem no txuas ntxiv hauv cov chav kawm tshwj xeeb hauv tsev kawm theem siab.
Study history
Thawj qhov kev sim tsim kom muaj huab cua nyob hauv huab cua tau ua rau xyoo 1643 ntawm kev tawm tswv yim ntawm Italian EvangelistTorricelli. Ib lub iav raj kaw ntawm ib kawg tau ntim nrog mercury. Thaum kaw rau sab nraud, nws tau qis dua rau hauv mercury. Nyob rau sab sauv ntawm lub raj, vim yog ib feem ntawm mercury outflow, ib qho chaw khoob tsim, uas tau txais lub npe hauv qab no: "Torricellian void".
Nyob rau lub sijhawm no, txoj kev xav ntawm Aristotle tau tswj hwm hauv kev tshawb fawb ntuj, uas ntseeg tias "txoj kev ntshai ntawm qhov khoob." Raws li nws cov kev xav, yuav tsis muaj qhov chaw khoob tsis muaj teeb meem. Yog li ntawd, ntev ntev lawv tau sim piav qhia qhov muaj qhov khoob hauv lub khob iav nrog rau lwm yam teeb meem.
Tsis muaj qhov tsis ntseeg tias qhov no yog qhov chaw khoob, nws tsis tuaj yeem sau nrog ib yam dab tsi, vim tias thaum pib ntawm qhov kev sim, cov mercury puv tag nrho lub tog raj kheej. Thiab, ntws tawm, tsis tso cai rau lwm yam khoom los sau qhov chaw tsis muaj. Tab sis vim li cas ho tsis tag nrho cov mercury nchuav rau hauv lub nkoj, vim tias tsis muaj kev cuam tshuam rau qhov no thiab? Qhov xaus qhia nws tus kheej: mercury nyob rau hauv lub raj, zoo li nyob rau hauv kev sib txuas lus cov hlab ntsha, tsim tib lub siab ntawm mercury nyob rau hauv lub nkoj raws li ib yam dab tsi los ntawm sab nraud. Nyob rau tib theem, tsuas yog cov cua nkag mus rau hauv kev sib cuag nrog mercury nto. Nws yog nws lub siab uas ua rau cov khoom tsis nchuav tawm hauv qab lub ntiajteb txawj nqus. Roj yog paub los tsim ib qho kev txiav txim nyob rau hauv tag nrho cov lus qhia. Nws cuam tshuam cov mercury nto hauv lub nkoj.
Qhov siab ntawm lub tog raj kheej mercury yog kwv yees li 76 cm. Nws tau pom tias qhov ntsuas no txawv raws sijhawm, yog li ntawd, huab cua hloov pauv. Nws tuaj yeem ntsuas hauv cm ntawm mercury.kem (los yog millimeters).
Yuav siv chav twg?
Txoj kev thoob ntiaj teb ntawm chav nyob yog thoob ntiaj teb, yog li nws tsis koom nrog kev siv millimeters mercury. Art. thaum txiav txim siab. Chav tsev ntawm atmospheric siab yog teem nyob rau hauv tib txoj kev raws li nws tshwm sim nyob rau hauv cov khib nyiab thiab kua. Kev ntsuas qhov siab hauv pascals tau txais hauv SI.
Rau 1 Pa, lub siab zoo li no yog tsim los ntawm lub zog ntawm 1 N ib thaj tsam ntawm 1 m2.
Qhia seb cov ntsuas ntsuas cuam tshuam li cas. Lub siab ntawm cov kua kem yog teem raws li cov qauv hauv qab no: p=ρgh. Mercury density ρ=13600 kg/m3. Wb coj ib kem ntawm mercury 760 millimeters ntev raws li qhov taw qhia siv. Ntawm no:
r=13600 kg/m3×9.83 N/kg × 0.76 m=101292.8 Pa
Txhawm rau sau cov huab cua siab hauv pascals, xav txog: 1 mm Hg.=133.3 Pa.
Piv txwv kev daws teeb meem
Kev txiav txim siab lub zog uas cov huab cua ua rau saum npoo ntawm lub ru tsev ntsuas 10x20 m. Qhov siab ntawm huab cua yog kwv yees li 740 mm Hg. St.
p=740 mm Hg, a=10 m, b=20 m.
Analysis
Txhawm rau txiav txim siab lub zog ntawm qhov kev txiav txim, koj yuav tsum teeb tsa huab cua nyob hauv pascals. Noj rau hauv tus account qhov tseeb tias 1 millimeter Hg. sib npaug 133.3 Pa, peb muaj cov nram qab no: p=98642 Pa.
Kev txiav txim siab
Siv tus qauv los txiav txim siab:
p=F/s, Vim thaj tsam ntawm lub ru tsev tsis tau muab, cia peb xav tias nws yog ib daim duab plaub. Qhov chaw ntawm daim duab no yog txiav txim los ntawm tus qauv:
s=ab.
Hloov tus nqi ntawm thaj chaw hauvKev suav cov mis:
p=F/(ab), from where:
F=pab.
suav: F=98642 Pa × 10 m × 20 m=19728400 N=1.97 MN.
Teb: lub zog quab yuam ntawm huab cua ntawm lub ru tsev ntawm lub tsev yog 1.97 MN.
ntsuas ntsuas
Kev sim txiav txim siab ntawm atmospheric siab tuaj yeem ua tau siv cov kab mercury. Yog tias koj kho qhov ntsuas ntawm ib sab ntawm nws, ces nws tuaj yeem txhim kho cov kev hloov pauv. Qhov no yog qhov yooj yim tshaj plaws mercury barometer.
Nws yog Evangelista Torricelli uas xav tsis thoob thaum pom cov kev hloov pauv hauv qhov kev ua ntawm huab cua, txuas cov txheej txheem no nrog cua sov thiab txias.
Lub atmospheric siab ntawm hiav txwv saum npoo ntawm 0 degrees Celsius tau hu ua qhov zoo. Tus nqi no yog 760 mmHg. Ib txwm atmospheric siab nyob rau hauv pascals suav hais tias yog sib npaug rau 10 5 Pa.
Nws paub tias mercury muaj teeb meem rau tib neeg noj qab haus huv. Yog li ntawd, qhib mercury barometers tsis tuaj yeem siv. Lwm cov kua dej tsawg dua, yog li lub raj ntim cov kua yuav tsum ntev txaus.
Piv txwv li, kab dej tsim los ntawm Blaise Pascal yuav tsum siab li 10 m. Qhov tsis yooj yim yog pom tseeb.
Liquidless barometer
Ib kauj ruam zoo kawg nkaus rau pem hauv ntej yog lub tswv yim ntawm kev txav deb ntawm cov kua thaum ua cov ntsuas ntsuas. Lub peev xwm los tsim cov cuab yeej rau kev txiav txim siab ntawm huab cua yog siv hauv aneroid barometers.
Qhov tseem ceeb ntawm qhov ntsuas no yog tiaj tuslub thawv los ntawm cov huab cua yog pumped tawm. Yog li ntawd nws tsis yog nyem los ntawm huab cua, qhov saum npoo yog ua corrugated. Lub thawv yog txuas nrog lub kaw lus ntawm cov springs mus rau ib qho xub qhia txog tus nqi siab ntawm qhov ntsuas. Cov tom kawg tuaj yeem kawm tiav hauv txhua chav. Atmospheric siab tuaj yeem ntsuas hauv pascals nrog qhov ntsuas qhov tsim nyog.
Nqa qhov siab thiab atmospheric siab
Qhov kev hloov ntawm qhov ntom ntom ntawm qhov chaw thaum koj sawv ua rau muaj kev poob qis. Lub inhomogeneity ntawm lub hnab ntawv roj tsis tso cai los qhia txog txoj cai ntawm kev hloov pauv, txij li cov qib siab txo qis nrog kev nce siab. Nyob rau saum npoo ntawm lub ntiaj teb, thaum nws nce, rau txhua txhua 12 meters, cov nyhuv ntawm huab cua poob los ntawm 1 mm Hg. Art. Hauv troposphere, qhov kev hloov zoo sib xws tshwm sim txhua 10.5 meters.
Nyob ze ntawm lub ntiaj teb, ntawm qhov siab ntawm lub dav hlau, lub aneroid nruab nrog lub ntsuas tshwj xeeb tuaj yeem txiav txim siab qhov siab ntawm huab cua. Cov cuab yeej no hu ua altimeter.
Ib qho cuab yeej tshwj xeeb ntawm lub ntiaj teb tso cai rau koj los teeb tsa lub ntsuas ntsuas rau xoom, kom koj tuaj yeem siv tom qab txiav txim siab qhov siab ntawm qhov nce.
Piv txwv kev daws teeb meem
Nyob ntawm ko taw ntawm lub roob, lub ntsuas ntsuas ntsuas qhov ntsuas huab cua ntawm 756 millimeters mercury. Yuav ua li cas yog tus nqi ntawm qhov siab ntawm 2500 meters saum toj no hiav txwv theem? Nws yuav tsum tau sau tseg atmospheric siab nyob rau hauv pascals.
r1 =756 mm Hg, H=2500 m, r2 - ?
Kev txiav txim siab
Txhawm rau txiav txim siab qhov ntsuas ntsuas ntsuas ntawm qhov siab H, peb suav nrog qhov ntawdsiab poob los ntawm 1 mm Hg. txhua 12 meters. Yog li ntawd:
(p1 – p2) ×12 m=H × 1 mmHg, from:
p2=p1 - H × 1 mmHg / 12m=756 mmHg - 2500 m × 1 mmHg / 12 m=546 mmHg
Txhawm rau sau qhov tau txais atmospheric siab hauv pascals, ua cov hauv qab no:
p2=546 × 133, 3 Pa=72619 Pa
Teb: 72619 Pa.
Huab cua siab thiab huab cua
Kev txav ntawm huab cua huab cua nyob ze ntawm lub ntiaj teb saum npoo av thiab cov cua tsis sib xws ntawm cov huab cua hauv ntau qhov chaw ua rau muaj kev hloov pauv huab cua hauv txhua qhov chaw ntawm lub ntiaj teb.
Siab tuaj yeem sib txawv ntawm 20-35mmHg. nyob rau hauv lub sij hawm ntev thiab los ntawm 2-4 millimeters mercury. thaum nruab hnub. Tus neeg noj qab nyob zoo tsis pom qhov hloov pauv ntawm qhov ntsuas no.
Huab cua siab, tus nqi qis dua li qub thiab feem ntau hloov pauv, qhia tias muaj cua daj cua dub uas tau npog ib qho. Feem ntau qhov tshwm sim no yog nrog los ntawm huab cua thiab nag lossis daus.
Tsis tshua muaj siab tsis yog ib qho cim ntawm huab cua los nag. Huab cua phem nyob ntawm qhov txo qis hauv qhov ntsuas hauv nqe lus nug.
Ib qho kev poob siab rau 74 centimeters Hg. thiab hauv qab no nws hem nrog cua daj cua dub, da dej uas yuav txuas ntxiv txawm tias qhov ntsuas tau pib nce.
Hloov huab cua kom zoo tuaj yeem txheeb xyuas los ntawm cov cim hauv qab no:
- tom qab lub sijhawm ntev ntawm huab cua phem, muaj qhov maj mam nce thiab khov kho ntawm huab cua siab;
- siab nce toj huab cua pos huab slushy;
- thaum lub sijhawm cua daj cua dub sab qab teb, qhov taw qhia hauv nqe lus nug nce ob peb hnub ua ke;
- nce siab hauv huab cua thaum huab cua cua yog qhov qhia txog huab cua zoo.
