Морфемный разбор слова:
Однокоренные слова к слову:
Атмосферное давление
Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряется барометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт.ст. (Международная стандартная атмосфера — МСА, 101 325 Па ).
Содержание
История
Изменчивость и влияние на погоду
Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой.
На картах давление показывается с помощью изобар — изолиний, соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря.
Атмосферное давление — очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.
1 гПа = 0,75 мм рт. ст. Или 1 мм рт. ст. = 1,333 гПа (133,322 Па).
Стандартное давление
Барическая ступень
Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль), называется барической (барометрической) ступенью. Барической ступенью удобно пользоваться при решении задач, не требующих высокой точности, например для оценки давления по известной разности высот. Из основного закона статики барическая ступень (h) равна: h=-∆z/∆p=1/gρ [м/гПа]. При температуре воздуха 0 °C и давлении 1000 гПа, барическая ступень равна 8 м/гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 1 гПа нужно подняться на 8 метров.
С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает (в частности, на 0,4 % на каждый градус нагревания), то есть она прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна давлению. Величина, обратная барической ступени, — вертикальный барический градиент, то есть изменение давления при поднятии или опускании на 100 метров. При температуре 0 °C и давлении 1000 гПа он равен 12,5 гПа.
Приведение к уровню моря
Приведение давления к уровню моря производится на всех метеостанциях, посылающих синоптические телеграммы. Чтобы давление было сравнимо на станциях, расположенных на разных высотах, на синоптические карты наносится давление, приведённое к единой эталонной отметке — уровню моря. При приведении давления к уровню моря используют сокращенную формулу Лапласа: z2-z1=18400(1+λt)lg(p1/p2). То есть, зная давление и температуру на уровне z2 можно найти давление (p1) на уровне моря (z1=0).
Вычисление давления на высоте h по давлению на уровне моря Po и температуре воздуха T:
где Po — давление Па на уровне моря [Па]; M — молярная масса сухого воздуха 0,029 [кг/моль]; g — ускорение свободного падения 9,81 [м/с²]; R- универсальная газовая постоянная 8,31 [Дж/моль К]; T — абсолютная температура воздуха [К], T = t + 273, где t — температура в °C; h — высота [м].
Источник
Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами
Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле «Under pressure». Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.
Давление в физике
Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?
Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.
В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.
Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.
Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:
где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.
Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:
В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.
Атмосферное давление
Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.
Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.
Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.
Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.
Эверест. На его вершине давление в 4 раза меньше, чем у подножия
Артериальное давление
Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.
Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.
Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.
Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.
Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.
Но почему в измерении артериального давления две цифры?
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.
При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.
Физический вакуум
Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.
В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.
В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления
Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.
Источник
Справка по давлению. Виды давления. Единицы измерения. Конвектор величин давления. Общие данные о манометрах. Калькуляторы давления.
Перевод единиц измерения давления онлайн.
Введите давление (pp)
Результат перевода единиц измерения давления (pp)
Результаты работы калькулятора давления при переводе в другие единицы измерения давления:
Примеры результатов работы калькулятора давления:
Поделится ссылкой на расчет:
Единицы измерения.
Перевод единиц измерения давления (в табличном виде).
Порядки единиц измерения давления.
| Порядок единиц измерения | Единицы измерения |
||||||
| Па | ат | мм рт. ст. | мм вод. ст. | кгс/м 2 | бар | мбар | |
| 10 | даПa | — | см рт. cт. | см вод. cт. | — | — | — |
| 1 00 | ГПa | — | — | — | — | — | — |
| 1 000 | кПa | — | м рт. cт. | м вод. cт. | — | — | бар |
| 10 000 | — | — | — | — | кгc/cм 2 | ||
| 1 000 000 | МПa | — | — | — | — | — |
Виды давления.
Различают три основных вида давления:
Вид давления непосредственно связан со сравнением его относительно атмосферного давления (Рат). или с использованием атмосферного давления.
Избыточное давление (Ризб) это величина показывающие на сколько давление в оборудовании или трубопроводе выше атмосферного давления. Т.е. если давление измеряют относительно атмосферного давления, то такое давление называется избыточным. Избыточное давление измеряется с помощью манометров.
Избыточное давление широко применяется в эксплуатации, в том числе:
Абсолютное давление (Рабс) это величина давления с учетом действующего атмосферного давления, т.е.:
Другим словами, если давление определяют относительно давления равного 0, то измеренное давление называют абсолютным.
Абсолютное давление применяется в основном инженерно-техническим персоналом (ИТР) при инженерных расчетах и в расчетах при в ыборе оборудования (основных на применении абсолютного давления). Ярким примером использования абсолютного давления в расчетах служит уравнение состояния идеального газа.
Примером использования абсолютного давления являются:
В случаях когда атмосферное давления больше абсолютного давления речь идет о вакуумметрическом давлении (Рвак). Т.е. вакуумметрическое давление это величина давления показывающая на сколько атмосферное давления больше абсолютного давления.
Вакуум широко применяется в технологических процессах на промышленных предприятиях. На всех этих объектах применяется вакуумметрическое давление на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации.
Дополнительная классификация давления в инженерных расчетах.
Это давление создаваемое собственным весом жидкости (газа) в определенном сечении, то есть:
Pg=Fg/S, где Fg — вес столба жидкости (газа), S — площадь сечения.
Другая наиболее распространения форма записи гидростатического давления (после преобразования) представляет из себя формулу:
Pg=ρgh, где ρ — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости (газа).
Гидростатического давления учитывается при расчет открытых систем (связанных с атмосферой). В открытых системах низкого давления учитывать необходимо обязательно (например: вентиляция, системы дымоудаления, газопроводы низкого давления и т.д.).
Примерами гидростатического давления могут служить атмосферное давление, различные гидравлические затворы (например гидрозатвор на деаэраторе), использующие вес водяного столба для предохранения от повышения давления в системы выше допустимого.
Рассчитать гидростатическое давление можно в отдельной теме.
Естественное давление обычно рассчитывают по формуле (выведенной из разности гидростатических давлений в двух сечения с разной плотностью):
где ρ1 — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, ρ2 — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, he — разность высотных отметок двух сечений.
Рассчитать естественное давление можно в отдельной теме.
Видеоматериал по теме давление и виды давления:
Приборы измерения давления.
Для измерения давления используются измерительные приборы под общим названием — манометры (согласно ГОСТ 8.271-77 манометр это измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений). Но в практике сложилось ассоциировать манометры с измерением избыточного давления.
Общая классификация манометров.
По типу измеряемого давления.
Основные виды измеряемого давления разобраны выше. Типы измеряемых давлений шире и содержит производные типы от основных:
По принципу действия.
По принципу действия манометров общий список классификации включает:
В промышленности широко применяются следующие типы манометров:
Жидкостные манометров — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления, или разности давлений, давлением столба жидкости.
Грузопоршневые манометры — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления давлением, создаваемым весом поршня с грузоприемным устройством, и грузов с учетом сил жидкостного трения.
Трубчато-пружинный манометры- деформационный манометр, в котором чувствительным элементом является трубчатая пружина.
Видеоматериал по теме типы манометров:
По классу точности.
Примечание: * Устанавливается по заказу потребителя.
Класс точности манометра отражает пределы допустимой основной погрешности в % от диапазона показания шкалы.
Нормы (ГОСТ) устанавливает зависимость диаметра или размера лицевой панели корпуса манометру классу точности:
| Диаметр или размер лицевой панели корпуса, мм, не более | Класс точности | |||||
| 0,4* | 0,6 | 1,0 | 1,5 | 2,5 | 4,0* | |
| 40, 50 | — | — | — | — | + | + |
| 60**, 63 | — | — | + | + | + | + |
| 100 | — | — | + | + | + | — |
| 160 | — | + | + | + | + | — |
| 250 | + | + | + | + | — | — |
| * Устанавливается по заказу потребителя. ** В новых разработках не применять. |
По назначению.
Манометры в зависимости от области применения и рабочей среду по назначению классифицируются:
Манометры в зависимости от способа фиксации давления классифицируются:
В зависимости от метрологического назначения манометры делятся:
Источник
Теперь вы знаете какие однокоренные слова подходят к слову Как пишется давление воздуха, а так же какой у него корень, приставка, суффикс и окончание. Вы можете дополнить список однокоренных слов к слову «Как пишется давление воздуха», предложив свой вариант в комментариях ниже, а также выразить свое несогласие проведенным с морфемным разбором.
From Wikipedia, the free encyclopedia
«Air pressure» redirects here. For the pressure of air in other systems, see Pressure.
Atmospheric pressure, also known as barometric pressure (after the barometer), is the pressure within the atmosphere of Earth. The standard atmosphere (symbol: atm) is a unit of pressure defined as 101,325 Pa (1,013.25 hPa), which is equivalent to 1013.25 millibars,[1] 760 mm Hg, 29.9212 inches Hg, or 14.696 psi.[2] The atm unit is roughly equivalent to the mean sea-level atmospheric pressure on Earth; that is, the Earth’s atmospheric pressure at sea level is approximately 1 atm.
In most circumstances, atmospheric pressure is closely approximated by the hydrostatic pressure caused by the weight of air above the measurement point. As elevation increases, there is less overlying atmospheric mass, so atmospheric pressure decreases with increasing elevation. Because the atmosphere is thin relative to the Earth’s radius—especially the dense atmospheric layer at low altitudes—the Earth’s gravitational acceleration as a function of altitude can be approximated as constant and contributes little to this fall-off. Pressure measures force per unit area, with SI units of pascals (1 pascal = 1 newton per square metre, 1 N/m2). On average, a column of air with a cross-sectional area of 1 square centimetre (cm2), measured from the mean (average) sea level to the top of Earth’s atmosphere, has a mass of about 1.03 kilogram and exerts a force or «weight» of about 10.1 newtons, resulting in a pressure of 10.1 N/cm2 or 101 kN/m2 (101 kilopascals, kPa). A column of air with a cross-sectional area of 1 in2 would have a weight of about 14.7 lbf, resulting in a pressure of 14.7 lbf/in2.
Mechanism[edit]
Atmospheric pressure is caused by the gravitational attraction of the planet on the atmospheric gases above the surface and is a function of the mass of the planet, the radius of the surface, and the amount and composition of the gases and their vertical distribution in the atmosphere.[3][4] It is modified by the planetary rotation and local effects such as wind velocity, density variations due to temperature and variations in composition.[5]
Mean sea-level pressure[edit]
Map showing atmospheric pressure in mbar or hPa
15-year average mean sea-level pressure for June, July, and August (top) and December, January, and February (bottom). ERA-15 re-analysis.
The mean sea-level pressure (MSLP) is the atmospheric pressure at mean sea level (PMSL). This is the atmospheric pressure normally given in weather reports on radio, television, and newspapers or on the Internet. When barometers in the home are set to match the local weather reports, they display pressure adjusted to sea level, not the actual local atmospheric pressure.
The altimeter setting in aviation is an atmospheric pressure adjustment.
Average sea-level pressure is 1013.25 hPa (29.921 inHg; 760.00 mmHg). In aviation weather reports (METAR), QNH is transmitted around the world in hectopascals or millibars (1 hectopascal = 1 millibar), except in the United States, Canada, and Japan where it is reported in inches of mercury (to two decimal places). The United States and Canada also report sea-level pressure SLP, which is adjusted to sea level by a different method, in the remarks section, not in the internationally transmitted part of the code, in hectopascals or millibars.[6] However, in Canada’s public weather reports, sea level pressure is instead reported in kilopascals.[7]
In the US weather code remarks, three digits are all that are transmitted; decimal points and the one or two most significant digits are omitted: 1013.2 hPa (14.695 psi) is transmitted as 132; 1000 hPa (100 kPa) is transmitted as 000; 998.7 hPa is transmitted as 987; etc. The highest sea-level pressure on Earth occurs in Siberia, where the Siberian High often attains a sea-level pressure above 1050 hPa (15.2 psi; 31 inHg), with record highs close to 1085 hPa (15.74 psi; 32.0 inHg). The lowest measurable sea-level pressure is found at the centres of tropical cyclones and tornadoes, with a record low of 870 hPa (12.6 psi; 26 inHg).
Surface pressure [edit]
Surface pressure is the atmospheric pressure at a location on Earth’s surface (terrain and oceans). It is directly proportional to the mass of air over that location.
For numerical reasons, atmospheric models such as general circulation models (GCMs) usually predict the nondimensional logarithm of surface pressure.
The average value of surface pressure on Earth is 985 hPa.[8] This is in contrast to mean sea-level pressure, which involves the extrapolation of pressure to sea level for locations above or below sea level. The average pressure at mean sea level (MSL) in the International Standard Atmosphere (ISA) is 1013.25 hPa, or 1 atmosphere (atm), or 29.92 inches of mercury.
Pressure (P), mass (m), and acceleration due to gravity (g) are related by P = F/A = (m*g)/A, where A is the surface area. Atmospheric pressure is thus proportional to the weight per unit area of the atmospheric mass above that location.
Altitude variation[edit]
Variation in atmospheric pressure with altitude, computed for 15 °C and 0% relative humidity.
This plastic bottle was sealed at approximately 4,300 metres (14,000 ft) altitude, and was crushed by the increase in atmospheric pressure, recorded at 2,700 metres (9,000 ft) and 300 metres (1,000 ft), as it was brought down towards sea level.
Pressure on Earth varies with the altitude of the surface, so air pressure on mountains is usually lower than air pressure at sea level. Pressure varies smoothly from the Earth’s surface to the top of the mesosphere. Although the pressure changes with the weather, NASA has averaged the conditions for all parts of the earth year-round. As altitude increases, atmospheric pressure decreases. One can calculate the atmospheric pressure at a given altitude.[9] Temperature and humidity also affect the atmospheric pressure. Pressure is proportional to temperature and inversely proportional to humidity. And it is necessary to know both of these to compute an accurate figure. The graph on the rightabove was developed for a temperature of 15 °C and a relative humidity of 0%.
At low altitudes above sea level, the pressure decreases by about 1.2 kPa (12 hPa) for every 100 metres. For higher altitudes within the troposphere, the following equation (the barometric formula) relates atmospheric pressure p to altitude h:
. The values in these equations are:
| Parameter | Description | Value |
|---|---|---|
| h | Height above mean sea level | m |
| p0 | Sea level standard atmospheric pressure | 101325 Pa |
| L | Temperature lapse rate, = g/cp for dry air | ~ 0.00976 K/m |
| cp | Constant-pressure specific heat | 1004.68506 J/(kg·K) |
| T0 | Sea level standard temperature | 288.16 K |
| g | Earth-surface gravitational acceleration | 9.80665 m/s2 |
| M | Molar mass of dry air | 0.02896968 kg/mol |
| R0 | Universal gas constant | 8.314462618 J/(mol·K) |
Local variation[edit]
Hurricane Wilma on 19 October 2005. The pressure in the eye of the storm was 882 hPa (12.79 psi) at the time the image was taken.
Atmospheric pressure varies widely on Earth, and these changes are important in studying weather and climate. Atmospheric pressure shows a diurnal or semidiurnal (twice-daily) cycle caused by global atmospheric tides. This effect is strongest in tropical zones, with an amplitude of a few hectopascals, and almost zero in polar areas. These variations have two superimposed cycles, a circadian (24 h) cycle, and a semi-circadian (12 h) cycle.
Records[edit]
The highest adjusted-to-sea level barometric pressure ever recorded on Earth (above 750 meters) was 1084.8 hPa (32.03 inHg) measured in Tosontsengel, Mongolia on 19 December 2001.[10] The highest adjusted-to-sea level barometric pressure ever recorded (below 750 meters) was at Agata in Evenk Autonomous Okrug, Russia (66°53′ N, 93°28′ E, elevation: 261 m, 856 ft) on 31 December 1968 of 1083.8 hPa (32.005 inHg).[11] The discrimination is due to the problematic assumptions (assuming a standard lapse rate) associated with reduction of sea level from high elevations.[10]
The Dead Sea, the lowest place on Earth at 430 metres (1,410 ft) below sea level, has a correspondingly high typical atmospheric pressure of 1065 hPa.[12] A below-sea-level surface pressure record of 1081.8 hPa (31.95 inHg) was set on 21 February 1961.[13]
The lowest non-tornadic atmospheric pressure ever measured was 870 hPa (0.858 atm; 25.69 inHg), set on 12 October 1979, during Typhoon Tip in the western Pacific Ocean. The measurement was based on an instrumental observation made from a reconnaissance aircraft.[14]
Measurement based on the depth of water[edit]
One atmosphere (101.325 kPa or 14.7 psi) is also the pressure caused by the weight of a column of freshwater of approximately 10.3 m (33.8 ft). Thus, a diver 10.3 m underwater experiences a pressure of about 2 atmospheres (1 atm of air plus 1 atm of water). Conversely, 10.3 m is the maximum height to which water can be raised using suction under standard atmospheric conditions.
Low pressures, such as natural gas lines, are sometimes specified in inches of water, typically written as w.c. (water column) gauge or w.g. (inches water) gauge. A typical gas-using residential appliance in the US is rated for a maximum of 1⁄2 psi (3.4 kPa; 34 mbar), which is approximately 14 w.g. Similar metric units with a wide variety of names and notation based on millimetres, centimetres or metres are now less commonly used.
Boiling point of liquids[edit]
Pure water boils at 100 °C (212 °F) at earth’s standard atmospheric pressure. The boiling point is the temperature at which the vapour pressure is equal to the atmospheric pressure around the liquid.[15] Because of this, the boiling point of liquids is lower at lower pressure and higher at higher pressure. Cooking at high elevations, therefore, requires adjustments to recipes[16] or pressure cooking. A rough approximation of elevation can be obtained by measuring the temperature at which water boils; in the mid-19th century, this method was used by explorers.[17] Conversely, if one wishes to evaporate a liquid at a lower temperature, for example in distillation, the atmospheric pressure may be lowered by using a vacuum pump, as in a rotary evaporator.
Measurement and maps[edit]
An important application of the knowledge that atmospheric pressure varies directly with altitude was in determining the height of hills and mountains, thanks to reliable pressure measurement devices. In 1774, Maskelyne was confirming Newton’s theory of gravitation at and on Schiehallion mountain in Scotland, and he needed to measure elevations on the mountain’s sides accurately. William Roy, using barometric pressure, was able to confirm Maskelyne’s height determinations, the agreement being to be within one meter (3.28 feet). This method became and continues to be useful for survey work and map making.[18]
See also[edit]
- Atmospheric density – Mass per unit volume of earths atmosphere
- Atmosphere of Earth – Gas layer surrounding Earth
- Barometric formula – Formula used to model how air pressure varies with altitude
- Barotrauma – Injury caused by pressure – physical damage to body tissues caused by a difference in pressure between an air space inside or beside the body and the surrounding gas or liquid.
- Cabin pressurization – Process to maintain internal air pressure in aircraft
- Cavitation – Low-pressure voids formed in liquids
- Collapsing can – an aluminium can is crushed by the atmospheric pressure surrounding it
- Effects of high altitude on humans – Environmental effects on physiology
- High-pressure area – In meteorology, an anticyclone
- International Standard Atmosphere – Atmospheric model, a tabulation of typical variations of principal thermodynamic variables of the atmosphere (pressure, density, temperature, etc.) with altitude, at middle latitudes.
- Low-pressure area – Area with air pressures lower than adjacent areas
- Meteorology – Interdisciplinary scientific study of the atmosphere focusing on weather forecasting
- NRLMSISE-00, an empirical, global reference atmospheric model of the Earth from ground to space
- Plenum chamber – Chamber containing a fluid under pressure
- Pressure – Force distributed over an area
- Pressure measurement – Analysis of force applied by a fluid on a surface
- Standard atmosphere (unit) – Unit of pressure defined as 101325 Pa
- Horse latitudes – Latitudes 30–35 degrees north and south of the Equator
References[edit]
- ^ «Statement (2001)». BIPM. Retrieved 2022-03-19.
- ^ International Civil Aviation Organization. Manual of the ICAO Standard Atmosphere, Doc 7488-CD, Third Edition, 1993. ISBN 92-9194-004-6.
- ^ «atmospheric pressure (encyclopedic entry)». National Geographic. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
- ^ «Q & A: Pressure – Gravity Matters?». Department of Physics. University of Illinois Urbana-Champaign. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
- ^ Jacob, Daniel J. (1999). Introduction to Atmospheric Chemistry. Princeton University Press. ISBN 9780691001852. Archived from the original on 2021-10-01. Retrieved 2020-10-15.
- ^ Sample METAR of CYVR Archived 2019-05-25 at the Wayback Machine Nav Canada
- ^ Montreal Current Weather, CBC Montreal, Canada, archived from the original on 2014-03-30, retrieved 2014-03-30
- ^ Jacob, Daniel J. Introduction to Atmospheric Chemistry Archived 2020-07-25 at the Wayback Machine. Princeton University Press, 1999.
- ^ A quick derivation relating altitude to air pressure Archived 2011-09-28 at the Wayback Machine by Portland State Aerospace Society, 2004, accessed 05032011
- ^ a b World: Highest Sea Level Air Pressure Above 750 m, Wmo.asu.edu, 2001-12-19, archived from the original on 2012-10-17, retrieved 2013-04-15
- ^ World: Highest Sea Level Air Pressure Below 750 m, Wmo.asu.edu, 1968-12-31, archived from the original on 2013-05-14, retrieved 2013-04-15
- ^ Kramer, MR; Springer C; Berkman N; Glazer M; Bublil M; Bar-Yishay E; Godfrey S (March 1998). «Rehabilitation of hypoxemic patients with COPD at low altitude at the Dead Sea, the lowest place on earth» (PDF). Chest. 113 (3): 571–575. doi:10.1378/chest.113.3.571. PMID 9515826. Archived from the original (PDF) on 2013-10-29.
- ^ Court, Arnold (1969). «Improbable Pressure Extreme: 1070 Mb». Bulletin of the American Meteorological Society. 50 (4): 248–50. JSTOR 26252600.
- ^ Chris Landsea (2010-04-21). «Subject: E1), Which is the most intense tropical cyclone on record?». Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. Archived from the original on 6 December 2010. Retrieved 2010-11-23.
- ^ Vapour Pressure, Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, archived from the original on 2017-09-14, retrieved 2012-10-17
- ^ High Altitude Cooking, Crisco.com, 2010-09-30, archived from the original on 2012-09-07, retrieved 2012-10-17
- ^ Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). «On the barometric formula». American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. Bibcode:1997AmJPh..65..404B. doi:10.1119/1.18555.
- ^ Hewitt, Rachel, Map of a Nation – a Biography of the Ordnance Survey ISBN 1-84708-098-7
External links[edit]
- 1976 Standard Atmosphere from NASA
- Source code and equations for the 1976 Standard Atmosphere
- A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere
- Calculator using multiple units and properties for the 1976 Standard Atmosphere
- Calculator giving standard air pressure at a specified altitude, or altitude at which a pressure would be standard
- Current map of global mean sea-level pressure
- Calculate pressure from altitude and vice versa
Experiments[edit]
- Movies on atmospheric pressure experiments from Georgia State University’s HyperPhysics website – requires QuickTime
- Test showing a can being crushed after boiling water inside it, then moving it into a tub of ice-cold water.
From Wikipedia, the free encyclopedia
«Air pressure» redirects here. For the pressure of air in other systems, see Pressure.
Atmospheric pressure, also known as barometric pressure (after the barometer), is the pressure within the atmosphere of Earth. The standard atmosphere (symbol: atm) is a unit of pressure defined as 101,325 Pa (1,013.25 hPa), which is equivalent to 1013.25 millibars,[1] 760 mm Hg, 29.9212 inches Hg, or 14.696 psi.[2] The atm unit is roughly equivalent to the mean sea-level atmospheric pressure on Earth; that is, the Earth’s atmospheric pressure at sea level is approximately 1 atm.
In most circumstances, atmospheric pressure is closely approximated by the hydrostatic pressure caused by the weight of air above the measurement point. As elevation increases, there is less overlying atmospheric mass, so atmospheric pressure decreases with increasing elevation. Because the atmosphere is thin relative to the Earth’s radius—especially the dense atmospheric layer at low altitudes—the Earth’s gravitational acceleration as a function of altitude can be approximated as constant and contributes little to this fall-off. Pressure measures force per unit area, with SI units of pascals (1 pascal = 1 newton per square metre, 1 N/m2). On average, a column of air with a cross-sectional area of 1 square centimetre (cm2), measured from the mean (average) sea level to the top of Earth’s atmosphere, has a mass of about 1.03 kilogram and exerts a force or «weight» of about 10.1 newtons, resulting in a pressure of 10.1 N/cm2 or 101 kN/m2 (101 kilopascals, kPa). A column of air with a cross-sectional area of 1 in2 would have a weight of about 14.7 lbf, resulting in a pressure of 14.7 lbf/in2.
Mechanism[edit]
Atmospheric pressure is caused by the gravitational attraction of the planet on the atmospheric gases above the surface and is a function of the mass of the planet, the radius of the surface, and the amount and composition of the gases and their vertical distribution in the atmosphere.[3][4] It is modified by the planetary rotation and local effects such as wind velocity, density variations due to temperature and variations in composition.[5]
Mean sea-level pressure[edit]
Map showing atmospheric pressure in mbar or hPa
15-year average mean sea-level pressure for June, July, and August (top) and December, January, and February (bottom). ERA-15 re-analysis.
The mean sea-level pressure (MSLP) is the atmospheric pressure at mean sea level (PMSL). This is the atmospheric pressure normally given in weather reports on radio, television, and newspapers or on the Internet. When barometers in the home are set to match the local weather reports, they display pressure adjusted to sea level, not the actual local atmospheric pressure.
The altimeter setting in aviation is an atmospheric pressure adjustment.
Average sea-level pressure is 1013.25 hPa (29.921 inHg; 760.00 mmHg). In aviation weather reports (METAR), QNH is transmitted around the world in hectopascals or millibars (1 hectopascal = 1 millibar), except in the United States, Canada, and Japan where it is reported in inches of mercury (to two decimal places). The United States and Canada also report sea-level pressure SLP, which is adjusted to sea level by a different method, in the remarks section, not in the internationally transmitted part of the code, in hectopascals or millibars.[6] However, in Canada’s public weather reports, sea level pressure is instead reported in kilopascals.[7]
In the US weather code remarks, three digits are all that are transmitted; decimal points and the one or two most significant digits are omitted: 1013.2 hPa (14.695 psi) is transmitted as 132; 1000 hPa (100 kPa) is transmitted as 000; 998.7 hPa is transmitted as 987; etc. The highest sea-level pressure on Earth occurs in Siberia, where the Siberian High often attains a sea-level pressure above 1050 hPa (15.2 psi; 31 inHg), with record highs close to 1085 hPa (15.74 psi; 32.0 inHg). The lowest measurable sea-level pressure is found at the centres of tropical cyclones and tornadoes, with a record low of 870 hPa (12.6 psi; 26 inHg).
Surface pressure [edit]
Surface pressure is the atmospheric pressure at a location on Earth’s surface (terrain and oceans). It is directly proportional to the mass of air over that location.
For numerical reasons, atmospheric models such as general circulation models (GCMs) usually predict the nondimensional logarithm of surface pressure.
The average value of surface pressure on Earth is 985 hPa.[8] This is in contrast to mean sea-level pressure, which involves the extrapolation of pressure to sea level for locations above or below sea level. The average pressure at mean sea level (MSL) in the International Standard Atmosphere (ISA) is 1013.25 hPa, or 1 atmosphere (atm), or 29.92 inches of mercury.
Pressure (P), mass (m), and acceleration due to gravity (g) are related by P = F/A = (m*g)/A, where A is the surface area. Atmospheric pressure is thus proportional to the weight per unit area of the atmospheric mass above that location.
Altitude variation[edit]
Variation in atmospheric pressure with altitude, computed for 15 °C and 0% relative humidity.
This plastic bottle was sealed at approximately 4,300 metres (14,000 ft) altitude, and was crushed by the increase in atmospheric pressure, recorded at 2,700 metres (9,000 ft) and 300 metres (1,000 ft), as it was brought down towards sea level.
Pressure on Earth varies with the altitude of the surface, so air pressure on mountains is usually lower than air pressure at sea level. Pressure varies smoothly from the Earth’s surface to the top of the mesosphere. Although the pressure changes with the weather, NASA has averaged the conditions for all parts of the earth year-round. As altitude increases, atmospheric pressure decreases. One can calculate the atmospheric pressure at a given altitude.[9] Temperature and humidity also affect the atmospheric pressure. Pressure is proportional to temperature and inversely proportional to humidity. And it is necessary to know both of these to compute an accurate figure. The graph on the rightabove was developed for a temperature of 15 °C and a relative humidity of 0%.
At low altitudes above sea level, the pressure decreases by about 1.2 kPa (12 hPa) for every 100 metres. For higher altitudes within the troposphere, the following equation (the barometric formula) relates atmospheric pressure p to altitude h:
. The values in these equations are:
| Parameter | Description | Value |
|---|---|---|
| h | Height above mean sea level | m |
| p0 | Sea level standard atmospheric pressure | 101325 Pa |
| L | Temperature lapse rate, = g/cp for dry air | ~ 0.00976 K/m |
| cp | Constant-pressure specific heat | 1004.68506 J/(kg·K) |
| T0 | Sea level standard temperature | 288.16 K |
| g | Earth-surface gravitational acceleration | 9.80665 m/s2 |
| M | Molar mass of dry air | 0.02896968 kg/mol |
| R0 | Universal gas constant | 8.314462618 J/(mol·K) |
Local variation[edit]
Hurricane Wilma on 19 October 2005. The pressure in the eye of the storm was 882 hPa (12.79 psi) at the time the image was taken.
Atmospheric pressure varies widely on Earth, and these changes are important in studying weather and climate. Atmospheric pressure shows a diurnal or semidiurnal (twice-daily) cycle caused by global atmospheric tides. This effect is strongest in tropical zones, with an amplitude of a few hectopascals, and almost zero in polar areas. These variations have two superimposed cycles, a circadian (24 h) cycle, and a semi-circadian (12 h) cycle.
Records[edit]
The highest adjusted-to-sea level barometric pressure ever recorded on Earth (above 750 meters) was 1084.8 hPa (32.03 inHg) measured in Tosontsengel, Mongolia on 19 December 2001.[10] The highest adjusted-to-sea level barometric pressure ever recorded (below 750 meters) was at Agata in Evenk Autonomous Okrug, Russia (66°53′ N, 93°28′ E, elevation: 261 m, 856 ft) on 31 December 1968 of 1083.8 hPa (32.005 inHg).[11] The discrimination is due to the problematic assumptions (assuming a standard lapse rate) associated with reduction of sea level from high elevations.[10]
The Dead Sea, the lowest place on Earth at 430 metres (1,410 ft) below sea level, has a correspondingly high typical atmospheric pressure of 1065 hPa.[12] A below-sea-level surface pressure record of 1081.8 hPa (31.95 inHg) was set on 21 February 1961.[13]
The lowest non-tornadic atmospheric pressure ever measured was 870 hPa (0.858 atm; 25.69 inHg), set on 12 October 1979, during Typhoon Tip in the western Pacific Ocean. The measurement was based on an instrumental observation made from a reconnaissance aircraft.[14]
Measurement based on the depth of water[edit]
One atmosphere (101.325 kPa or 14.7 psi) is also the pressure caused by the weight of a column of freshwater of approximately 10.3 m (33.8 ft). Thus, a diver 10.3 m underwater experiences a pressure of about 2 atmospheres (1 atm of air plus 1 atm of water). Conversely, 10.3 m is the maximum height to which water can be raised using suction under standard atmospheric conditions.
Low pressures, such as natural gas lines, are sometimes specified in inches of water, typically written as w.c. (water column) gauge or w.g. (inches water) gauge. A typical gas-using residential appliance in the US is rated for a maximum of 1⁄2 psi (3.4 kPa; 34 mbar), which is approximately 14 w.g. Similar metric units with a wide variety of names and notation based on millimetres, centimetres or metres are now less commonly used.
Boiling point of liquids[edit]
Pure water boils at 100 °C (212 °F) at earth’s standard atmospheric pressure. The boiling point is the temperature at which the vapour pressure is equal to the atmospheric pressure around the liquid.[15] Because of this, the boiling point of liquids is lower at lower pressure and higher at higher pressure. Cooking at high elevations, therefore, requires adjustments to recipes[16] or pressure cooking. A rough approximation of elevation can be obtained by measuring the temperature at which water boils; in the mid-19th century, this method was used by explorers.[17] Conversely, if one wishes to evaporate a liquid at a lower temperature, for example in distillation, the atmospheric pressure may be lowered by using a vacuum pump, as in a rotary evaporator.
Measurement and maps[edit]
An important application of the knowledge that atmospheric pressure varies directly with altitude was in determining the height of hills and mountains, thanks to reliable pressure measurement devices. In 1774, Maskelyne was confirming Newton’s theory of gravitation at and on Schiehallion mountain in Scotland, and he needed to measure elevations on the mountain’s sides accurately. William Roy, using barometric pressure, was able to confirm Maskelyne’s height determinations, the agreement being to be within one meter (3.28 feet). This method became and continues to be useful for survey work and map making.[18]
See also[edit]
- Atmospheric density – Mass per unit volume of earths atmosphere
- Atmosphere of Earth – Gas layer surrounding Earth
- Barometric formula – Formula used to model how air pressure varies with altitude
- Barotrauma – Injury caused by pressure – physical damage to body tissues caused by a difference in pressure between an air space inside or beside the body and the surrounding gas or liquid.
- Cabin pressurization – Process to maintain internal air pressure in aircraft
- Cavitation – Low-pressure voids formed in liquids
- Collapsing can – an aluminium can is crushed by the atmospheric pressure surrounding it
- Effects of high altitude on humans – Environmental effects on physiology
- High-pressure area – In meteorology, an anticyclone
- International Standard Atmosphere – Atmospheric model, a tabulation of typical variations of principal thermodynamic variables of the atmosphere (pressure, density, temperature, etc.) with altitude, at middle latitudes.
- Low-pressure area – Area with air pressures lower than adjacent areas
- Meteorology – Interdisciplinary scientific study of the atmosphere focusing on weather forecasting
- NRLMSISE-00, an empirical, global reference atmospheric model of the Earth from ground to space
- Plenum chamber – Chamber containing a fluid under pressure
- Pressure – Force distributed over an area
- Pressure measurement – Analysis of force applied by a fluid on a surface
- Standard atmosphere (unit) – Unit of pressure defined as 101325 Pa
- Horse latitudes – Latitudes 30–35 degrees north and south of the Equator
References[edit]
- ^ «Statement (2001)». BIPM. Retrieved 2022-03-19.
- ^ International Civil Aviation Organization. Manual of the ICAO Standard Atmosphere, Doc 7488-CD, Third Edition, 1993. ISBN 92-9194-004-6.
- ^ «atmospheric pressure (encyclopedic entry)». National Geographic. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
- ^ «Q & A: Pressure – Gravity Matters?». Department of Physics. University of Illinois Urbana-Champaign. Archived from the original on 28 February 2018. Retrieved 28 February 2018.
- ^ Jacob, Daniel J. (1999). Introduction to Atmospheric Chemistry. Princeton University Press. ISBN 9780691001852. Archived from the original on 2021-10-01. Retrieved 2020-10-15.
- ^ Sample METAR of CYVR Archived 2019-05-25 at the Wayback Machine Nav Canada
- ^ Montreal Current Weather, CBC Montreal, Canada, archived from the original on 2014-03-30, retrieved 2014-03-30
- ^ Jacob, Daniel J. Introduction to Atmospheric Chemistry Archived 2020-07-25 at the Wayback Machine. Princeton University Press, 1999.
- ^ A quick derivation relating altitude to air pressure Archived 2011-09-28 at the Wayback Machine by Portland State Aerospace Society, 2004, accessed 05032011
- ^ a b World: Highest Sea Level Air Pressure Above 750 m, Wmo.asu.edu, 2001-12-19, archived from the original on 2012-10-17, retrieved 2013-04-15
- ^ World: Highest Sea Level Air Pressure Below 750 m, Wmo.asu.edu, 1968-12-31, archived from the original on 2013-05-14, retrieved 2013-04-15
- ^ Kramer, MR; Springer C; Berkman N; Glazer M; Bublil M; Bar-Yishay E; Godfrey S (March 1998). «Rehabilitation of hypoxemic patients with COPD at low altitude at the Dead Sea, the lowest place on earth» (PDF). Chest. 113 (3): 571–575. doi:10.1378/chest.113.3.571. PMID 9515826. Archived from the original (PDF) on 2013-10-29.
- ^ Court, Arnold (1969). «Improbable Pressure Extreme: 1070 Mb». Bulletin of the American Meteorological Society. 50 (4): 248–50. JSTOR 26252600.
- ^ Chris Landsea (2010-04-21). «Subject: E1), Which is the most intense tropical cyclone on record?». Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory. Archived from the original on 6 December 2010. Retrieved 2010-11-23.
- ^ Vapour Pressure, Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, archived from the original on 2017-09-14, retrieved 2012-10-17
- ^ High Altitude Cooking, Crisco.com, 2010-09-30, archived from the original on 2012-09-07, retrieved 2012-10-17
- ^ Berberan-Santos, M. N.; Bodunov, E. N.; Pogliani, L. (1997). «On the barometric formula». American Journal of Physics. 65 (5): 404–412. Bibcode:1997AmJPh..65..404B. doi:10.1119/1.18555.
- ^ Hewitt, Rachel, Map of a Nation – a Biography of the Ordnance Survey ISBN 1-84708-098-7
External links[edit]
- 1976 Standard Atmosphere from NASA
- Source code and equations for the 1976 Standard Atmosphere
- A mathematical model of the 1976 U.S. Standard Atmosphere
- Calculator using multiple units and properties for the 1976 Standard Atmosphere
- Calculator giving standard air pressure at a specified altitude, or altitude at which a pressure would be standard
- Current map of global mean sea-level pressure
- Calculate pressure from altitude and vice versa
Experiments[edit]
- Movies on atmospheric pressure experiments from Georgia State University’s HyperPhysics website – requires QuickTime
- Test showing a can being crushed after boiling water inside it, then moving it into a tub of ice-cold water.
Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле «Under pressure». Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.
Давление в физике
Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?
По определению:
Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.
В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.
Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.
Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:
где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.
Одно из важнейших свойств жидкостей — изотропность. Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Кстати, подробнее о жидкостях, их свойствах и движении читайте в нашем материале про уравнение Бернулли.
Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:
- атмосфера;
- миллиметр ртутного столба;
- миллиметр водяного столба;
- метр водяного столба;
- килограмм-сила.
В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.
Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля — около двух атмосфер.
Атмосферное давление
Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.
Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.
Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.
Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.
Артериальное давление
Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.
Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.
Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.
Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.
Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.
Но почему в измерении артериального давления две цифры?
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.
При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.
Физический вакуум
Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.
В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.
Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.
Давление – важная физическая величина, часто использующаяся в автомобильной технике. Тут и самые простые случаи, например, всем известные требования к давлению в шинах и более скрытые, давление топлива, масла в двигателе и трансмиссии, многочисленные узлы гидравлики. При указании и измерении численных значений потребуется система единиц, которая различается в технических традициях разных стран и школ.
Что такое онлайн конвертер величин и как им пользоваться
Для перевода одних величин давления в другие можно использовать специально написанные скрипты (программы) с удобным пользовательским интерфейсом (пример ниже).
Калькулятор перевода давления в бар на давление в мегапаскалях, килограмм силы, фунт силы и атмосферах
=
1 MPa равен 9.8692 физическая атмосфера, 10.197 кгс/см², 145.04 фунт/дюйм², 10.19716 техническая атмосфера
Достаточно ввести в одно из полей формы нужное значение, как тут же во всех остальных появляются числа, рассчитанные по известным формулам перевода одних единиц в другие.
При наличии доступа в интернет переводить величины через такую онлайн-конвертацию очень удобно, не надо искать коэффициенты пересчёта, вспоминать формулы и пользоваться калькулятором.
Единицы
Для начала выясним, какие единицы измерения давления воды в водопроводе используются в настоящее время.
Атмосфера
Эта единица соответствует атмосферному давлению на уровне моря. Здесь, однако, есть небольшая тонкость: речь идет об избыточном давлении относительно атмосферного. Его значение в водопроводе в 0,2 атмосферы, показанное манометром, соответствует абсолютному значению в 1,2 атмосферы.
Полезно: вместо слова “атмосфера” часто используется равноценное понятие – кгс/см2. Физический смысл единицы – усилие, с которым масса в 1 кг при земном ускорении свободного падения будет давить на площадь в 1 см2.
Бар
Устаревшая единица измерения, заимствованная из использовавшейся до СИ системы измерений СГС. О ней достаточно знать, что бар приблизительно (с точностью около 2%) равен атмосфере. Довольно часто манометр для измерения давления воды в водопроводе имеет две шкалы – в барах и мегапаскалях.
Мегапаскаль
Паскаль соответствует одному ньютону на квадратный метр поверхности. Поскольку масса в один килограмм давит на основание с силой в 9,8 ньютонов, 1 мегапаскаль примерно соответствует 9,8 кгс/см2. Иногда это значение округляют до 10.
Напор
Под понятием напора, измеряемого в метрах, понимается высота водяного столба, соответствующая определенному избыточному давлению. Как узнать напор при известных показаниях манометра в кгс/см2? Достаточно просто умножить их на 10: одна избыточная атмосфера способно поднять водяной столб на 10 метров.
Таблица перевода некоторых единиц измерения.
Таблица перевода единиц измерения давления
Помимо конвертеров, существуют и таблицы перевода, где по вертикали выбирается одна величина, а по горизонтали другая. На пересечении строки и столбца обнаруживается искомое значение.
Ниже самые популярные переводы:
бар = 100 кПа бар = 1 техн. атм (at) бар = 750 мм рт. столба бар = 0,1 МПа бар = 1,0197 кГс/см 2
Таблицы могут быть двух видов:
Мультисистемные служат для определения соотношения между разными единицами измерения в любом сочетании. В этом случае таблица заполняется коэффициентами пересчёта.
Например, если выбрать строку «фунт на квадратный дюйм» (psi) и столбец «килопаскаль» (кПА), то на пересечении можно увидеть, что одному psi соответствует 6,895 кПА. Для дальнейших вычислений придётся воспользоваться операциями умножения или деления на калькуляторе.
Таблицы для выражения конкретных значений в одних единицах через другие. Обычно там числа располагаются парами, в определённом диапазоне от минимального давления до максимального, на который рассчитана данная таблица.
Результат получается с некоторой погрешностью, поскольку при выборе нужного числа приходится применять округление до ближайшего табличного значения. Чем больше в таблице пар чисел, тем точность выше. Практически высокая точность и не требуется.
Табличный метод излишне громоздок, поэтому устарел, расчёт с помощью конвертеров величин куда точнее и быстрее, а форма занимает меньше места на экране. Но при отсутствии электронных средств остаются только таблицы, они могут иметь бумажное исполнение, а считать на логарифмической линейке или в уме сейчас мало кто умеет и желает.
Давление. Перевод единиц измерения давления. Таблица соотношения единиц давления.
Давление
относится к числу распространенных измеряемых физических величин. Контроль за протеканием большинства технологических процессов в тепловой и атомной энергетике, металлургии, химии связан с
измерением давления
или разности давлений газовых и жидких сред.
Давление — широкое понятие, характеризующее нормально распределенную силу, действующую со стороны одного тела на единицу поверхности другого. Если действующая среда — жидкость или газ, то давление, характеризуя внутреннюю энергию среды, является одним из основных параметров состояния. Единица измерения давления
в системе СИ — Паскаль (Па), равный давлению, создаваемому силой в один ньютон, действующей на площадь в один квадратный метр (Н/м2). Широко применяются кратные единицы кПа и МПа. Допускается использование таких единиц, как
килограмм-сила на квадратный сантиметр
(кгс/см2) и
квадратный метр
(кгс/м2), последняя численно равна
миллиметру водяного столба
(мм вод. ст.). В таблице 1 приведены перечисленные единицы давления и соотношения между ними, перевод и соотношение единиц измерения давления. В зарубежной литературе встречаются следующие единицы измерения давления: 1 inch = 25,4 мм вод. ст., 1 psi = 0,06895 бар.
Таблица 1. Единицы измерения давления. Перевод, преобразование единиц измерения давления.
| Единицы измерения | Па | Бар | кгс/см2 | кгс/м2 (мм вод. ст.) | мм рт. ст. |
| 1 Па | 1 | 10-5 | 1,0197*10-5 | 0,10197 | 7,5006*10-3 |
| 1 Бар | 105 | 1 | 1,0197 | 1,0197*104 | 750,06 |
| 1 кгс/см2 | 9,8066*104 | 0,98066 | 1 | 104 | 735,56 |
| 1 кгс/м2 (мм вод. ст.) | 9,8066 | 0,98066*10-4 | 10-4 | 1 | 7,3556*10-2 |
| 1 мм рт. ст. | 133,32 | 1,3332*10-3 | 1,3595*10-3 | 13,595 | 1 |
Воспроизведение единицы измерения давления с наивысшей точностью в области избыточных давлений 106…2,5 * 108 Па осуществляется первичным эталоном, включающим грузопоршневые манометры, специальный набор мер массы и установку для поддержания давления. Для воспроизведения единицы давления вне указанного диапазона от 10-8 до 4 * 105 Па и от 109 до 4 * 106, а также разности давлений до 4 * 106 Па используются специальные эталоны. Передача единицы измерения давления от эталонов рабочим средствам измерения выполняется многоступенчато. Последовательность и точность передачи единицы измерения давления к рабочим средствам с указанием способов поверки и сравнения показаний определяются общегосударственными поверочными схемами (ГОСТ 8.017-79, 8.094-73, 8.107-81, 8.187-76, 8.223-76). Поскольку на каждой ступени передачи единицы измерения погрешности возрастают в 2,5—5 раз, то соотношение между погрешностями рабочих средств измерения давления и первичного эталона составляют 1022… 103.
При измерениях различают абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление. Под абсолютным давлением
P, понимают полное давление, которое равно сумме атмосферного давления Pат и избыточного Ри:
Ра = Ри + Рат
Понятие вакуумметрического давления
вводится при измерении давления ниже атмосферного: Рв = Рат — Ра. Средства измерения, предназначенные для измерения давления и разности давлений, называются
манометрами
. Последние подразделяются на барометры, манометры избыточного давления, вакуумметры и манометры абсолютного давления в зависимости от измеряемого ими соответственно атмосферного давления, избыточного давления, вакуумметрического давления и абсолютного давлений. Манометры, предназначенные для измерения давления или разрежения в диапазоне до 40 кПа (0,4 кгс/см2), называются напоромерами и тягомерами. Тягонапоромеры имеют двустороннюю шкалу с пределами измерения до ± 20 кПа (± 0,2 кгс/см2). Дифференциальные манометры применяются для измерения разности давлений.
Какие единицы давления переводят чаще всего
При работе с автомобилями импортного производства приходится иметь дело с единицами совершенно непривычными, особенно это касается фунтов на квадратный дюйм (psi). Тут быстро сообразить в уме сколько это будет в привычных барах (bar) или атмосферах (атм) неподготовленному человеку затруднительно.
Даже если ему всё понятно с фунтом и дюймом, то с их сочетанием попадают в тупик. Приходится заглядывать в таблицы или специализированные калькуляторы. С прочими единицами ситуация не лучше.
Сколько бар в 1 МПа
Бар – единица внесистемная, но поскольку он примерно равен одной атмосфере, то сложностей не возникает, а незначительные погрешности почти всегда ни на что не влияют. Но если точно, то бар – это десять ньютон на квадратный сантиметр, то есть 0,1 мегапаскаля (МПа).
Поскольку паскаль – это один ньютон на квадратный метр, чисто системная единица в международной системе СИ. Значит в одном МПа точно 10 бар.
Сколько бар в 1 атмосфере
Строго говоря, атмосфера, как единица измерения давления, может быть технической или физической. Техническая точно равна одной килограмм-силе на квадратный сантиметр (кгс/см2), физическая чуть больше за счёт неравенства между килограмм-силой и десятком ньютон.
Разница получается из-за того, что связь между ньютоном и килограмм-силой выводится через ускорение свободного падения на уровне моря, а это не ровно 10, а примерно 9,87. То есть в 1 технической атмосфере (1 at) примерно 0,98 бар, а в физической (1 атм) – 1,013 бар. Такими ошибками всегда можно пренебречь, как и разницей между обеими атмосферными единицами.
Единицы измерения давления
Единица измерения давления в СИ- паскаль (русское обозначение: Па; международное: Pa) = Н/м2
| Таблица перевода единиц измерения давления. Па; МПа; бар; атм; мм рт.ст.; мм в.ст.; м в.ст., кг/см 2; psf; psi; дюймы рт.ст.; дюймы в.ст. | ||||||||
| Для того, чтобы перевести давление в единицах: | В единицы: | |||||||
| Па (Н/м2) | МПа | bar | atmosphere | мм рт. ст. | мм в.ст. | м в.ст. | кгс/см2 | |
| Следует умножить на: | ||||||||
| Па (Н/м2) — единица давления СИ | 1 | 1*10-6 | 10-5 | 9.87*10-6 | 0.0075 | 0.1 | 10-4 | 1.02*10-5 |
| МПа | 1*106 | 1 | 10 | 9.87 | 7.5*103 | 105 | 102 | 10.2 |
| бар | 105 | 10-1 | 1 | 0.987 | 750 | 1.0197*104 | 10.197 | 1.0197 |
| атм | 1.01*105 | 1.01* 10-1 | 1.013 | 1 | 759.9 | 10332 | 10.332 | 1.03 |
| мм рт. ст. | 133.3 | 133.3*10-6 | 1.33*10-3 | 1.32*10-3 | 1 | 13.3 | 0.013 | 1.36*10-3 |
| мм в.ст. | 10 | 10-5 | 0.000097 | 9.87*10-5 | 0.075 | 1 | 0.001 | 1.02*10-4 |
| м в.ст. | 104 | 10-2 | 0.097 | 9.87*10-2 | 75 | 1000 | 1 | 0.102 |
| кгс/см2 | 9.8*104 | 9.8*10-2 | 0.98 | 0.97 | 735 | 10000 | 10 | 1 |
| фунтов на кв. фут / pound square feet (psf) | 47.8 | 4.78*10-5 | 4.78*10-4 | 4.72*10-4 | 0.36 | 4.78 | 4.78 10-3 | 4.88*10-4 |
| фунтов на кв. дюйм / pound square inches (psi) | 6894.76 | 6.89476*10-3 | 0.069 | 0.068 | 51.7 | 689.7 | 0.690 | 0.07 |
| Дюймов рт.ст. / inches Hg | 3377 | 3.377*10-3 | 0.0338 | 0.033 | 25.33 | 337.7 | 0.337 | 0.034 |
| Дюймов в.ст. / inches H2O |
248.8 | 2.488*10-2 | 2.49*10-3 | 2.46*10-3 | 1.87 | 24.88 | 0.0249 | 0.0025 |
| Таблица перевода единиц измерения давления. Па; МПа; бар; атм; мм рт.ст.; мм в.ст.; м в.ст., кг/см 2; psf; psi; дюймы рт.ст.; дюймы в.ст | ||||
| Для того, чтобы перевести давление в единицах: | В единицы: | |||
| фунтов накв.фут/ pound square feet (psf) |
фунтов накв.дюйм/ pound square inches (psi) |
Дюймов рт.ст. / inches Hg |
Дюймов в.ст. / inches H2O |
|
| Следует умножить на: | ||||
| Па (Н/м2) — единица давления СИ | 0.021 | 1.450326*10-4 | 2.96*10-4 | 4.02*10-3 |
| МПа | 2.1*104 | 1.450326*102 | 2.96*102 | 4.02*103 |
| бар | 2090 | 14.50 | 29.61 | 402 |
| атм | 2117.5 | 14.69 | 29.92 | 407 |
| мм рт. ст. | 2.79 | 0.019 | 0.039 | 0.54 |
| мм в.ст. | 0.209 | 1.45*10-3 | 2.96*10-3 | 0.04 |
| м в.ст. | 209 | 1.45 | 2.96 | 40.2 |
| кгс/см2 | 2049 | 14.21 | 29.03 | 394 |
| фунтов на кв. фут / pound square feet (psf) | 1 | 0.0069 | 0.014 | 0.19 |
| фунтов на кв. дюйм / pound square inches (psi) | 144 | 1 | 2.04 | 27.7 |
| Дюймов рт.ст. / inches Hg | 70.6 | 0.49 | 1 | 13.57 |
| Дюймов в.ст. / inches H2O | 5.2 | 0.036 | 0.074 | 1 |
Подробный список единиц давления:
- 1 Па (Н/м2) = 0.0000102 А / Atmosphere (metric)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0000099 Атмосфера стандартная Atmosphere (standard) = Standard atmosphere
- 1 Па (Н/м2) = 0.00001 Бар / Bar
- 1 Па (Н/м2) = 10 Барад / Barad
- 1 Па (Н/м2) = 0.0007501 Сантиметров рт. ст. (0 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0101974 Сантиметров во. ст. (4 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 10 Дин/квадратный сантиметр
- 1 Па (Н/м2) = 0.0003346 Футов водяного столба / Foot of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 10-9 Гигапаскалей
- 1 Па (Н/м2) = 0.01 Гектопаскалей
- 1 Па (Н/м2) = 0.0002953 Дюмов рт.ст. / Inch of mercury (0 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0002961 Дюймов рт. ст. / Inch of mercury (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0040186 Дюмов в.ст. / Inch of water (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0040147 Дюмов в.ст. / Inch of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.0000102 кгс/см2 / Kilogram force/centimetre2
- 1 Па (Н/м2) = 0.0010197 кгс/дм2 / Kilogram force/decimetre2
- 1 Па (Н/м2) = 0.101972 кгс/м2 / Kilogram force/meter2
- 1 Па (Н/м2) = 10-7 кгс/мм2 / Kilogram force/millimeter2
- 1 Па (Н/м2) = 10-3 кПа
- 1 Па (Н/м2) = 10-7 Килофунтов силы/ квадратный дюйм / Kilopound force/square inch
- 1 Па (Н/м2) = 10-6 МПа
- 1 Па (Н/м2) = 0.000102 Метров в.ст. / Meter of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 10 Микробар / Microbar (barye, barrie)
- 1 Па (Н/м2) = 7.50062 Микронов рт.ст. / Micron of mercury (millitorr)
- 1 Па (Н/м2) = 0.01 Милибар / Millibar
- 1 Па (Н/м2) = 0.0075006 Миллиметров рт.ст / Millimeter of mercury (0 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.10207 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (15.56 °C)
- 1 Па (Н/м2) = 0.10197 Миллиметров в.ст. / Millimeter of water (4 °C)
- 1 Па (Н/м2) =7.5006 Миллиторр / Millitorr
- 1 Па (Н/м2) = 1Н/м2/ Newton/square meter
- 1 Па (Н/м2) = 32.1507 Повседневных унций / кв. дюйм / Ounce force (avdp)/square inch
- 1 Па (Н/м2) = 0.0208854 Фунтов силы на кв. фут / Pound force/square foot
- 1 Па (Н/м2) = 0.000145 Фунтов силы на кв. дюйм / Pound force/square inch
- 1 Па (Н/м2) = 0.671969 Паундалов на кв. фут / Poundal/square foot
- 1 Па (Н/м2) = 0.0046665 Паундалов на кв. дюйм / Poundal/square inch
- 1 Па (Н/м2) = 0.0000093 Длинных тонн на кв. фут / Ton (long)/foot2
- 1 Па (Н/м2) = 10-7 Длинных тонн на кв. дюйм / Ton (long)/inch2
- 1 Па (Н/м2) = 0.0000104 Коротких тонн на кв. фут / Ton (short)/foot2
- 1 Па (Н/м2) = 10-7 Тонн на кв. дюйм / Ton/inch2
- 1 Па (Н/м2) = 0.0075006 Торр / Torr
С атмосферным давлением каждый хорошо знаком, как минимум, благодаря урокам физики и прогнозам погоды. Однако с научной точки зрения понятие давления, а также особенности его возникновения выглядят намного сложнее. Кроме того, интерес вызывают нюансы влияния давления на человека.
Что такое атмосферное давление?
Атмосферное давление – это давление газовой оболочки нашей планеты, атмосферы, которое действует на все имеющиеся в ней предметы, а также земную поверхность. Давление соответствует силе, которая действует в атмосфере на единицу площади.
Если говорить более простым языком, то это сила, с которой повсюду окружающий нас воздух воздействует на поверхность земли и объекты. Отслеживая изменения атмосферного давления, можно в совокупности с другими факторами прогнозировать погодные условия.
Почему и вследствие чего создается атмосферное давление?
Специалисты, изучающие атмосферу Земли и различные метеорологические явления, тщательно следят за тем, как перемещаются воздушные массы. Это основной фактор, влияющий на климатические условия той или иной местности. Эти наблюдения дали возможность понять, почему возникает атмосферное давление.
Всему виной гравитация. Путем множества экспериментов доказано, что воздух отнюдь не невесомый. Он состоит из различных газов, которые имеют определенный вес. Таким образом, на воздух действует сила притяжения Земли, которая и способствует образованию давления.
Интересный факт: весь воздух на планете (или вся атмосфера Земли) весит 51 х 1014 тонн.
Вокруг земного шара масса воздуха неодинаковая. Соответственно колеблется и уровень атмосферного давления. На участках с большей массой воздуха наблюдается более высокое давление. Если же воздуха меньше (его также называют разреженным в таких случаях), то и давление ниже.
Почему меняется вес атмосферы? Секрет этого явления таится в нагревании воздушных масс. Дело в том, что нагревание воздуха происходит вовсе не от солнечных лучей, а за счет земной поверхности.
Вблизи нее воздух нагревается и, становясь легче, поднимается вверх. В это время охлажденные потоки тяжелеют и опускаются вниз. Этот процесс происходит беспрерывно. Каждый воздушный поток имеет свое давление, а его разность вызывает ветер.
Как влияет состав атмосферы на давление?
В состав атмосферы входит огромное количество газов. Преимущественно это азот и кислород (98%). Также имеется углекислый газ, неон, аргон и др. Атмосфера начинается с пограничного слоя толщиной 1-2 км и заканчивается экзосферой на высоте около 10 000 км, где плавно переходит в межпланетное пространство.
Состав атмосферы влияет на давление за счет плотности. Каждый компонент имеет свою плотность. Чем больше высота, тем тоньше слой атмосферы и ниже его плотность. Соответственно снижается и давление.
Измерение атмосферного давления
В Международной системе единиц атмосферное давление измеряется в паскалях (Па). Также в России используются такие единицы, как бар, миллиметры ртутного столба и их производные. Их применение обусловлено приборами, при помощи которых измеряется давление – ртутными барометрами. 1 мм ртутного столба соответствует около 133 Па.
Барометры бывают двух типов:
- жидкостные;
- механические (барометр-анероид).
Жидкостные барометры заполняются ртутью. Изобретение данного прибора – это заслуга итальянского ученого Эванджелисты Торричелли. В 1644 году он проводил эксперимент с емкостью, ртутью и колбой, которая открытым отверстием опускалась в жидкость.
При изменении давления ртуть то поднималась, то опускалась в колбе. Современные ртутные барометры со шкалами считаются наиболее точными, но не очень удобными, поэтому их используют на метеорологических станциях.
Более распространены барометры-анероиды. В конструкции такого прибора предусмотрена металлическая коробка с разреженным воздухом внутри. Когда давление понижается, коробка расширяется. При возрастающем давлении коробка сжимается и действует на прикрепленную пружину. Пружина приводит в движение стрелку, которая отображает на шкале уровень давления.
Интересный факт: существует эталон единицы давления (как и других единиц физических величин). Первичный эталон, отображающий абсолютное давление максимально точно, находится во Всероссийском НИИ метрологии имени Менделеева (Санкт-Петербург).
Норма атмосферного давления для человека
Нормальное атмосферное давление – это 760 мм ртутного столба или 101 325 Па при температуре 0℃ на уровне моря (45º широты). При этом на каждый квадратный сантиметр поверхности земли атмосфера воздействует с силой в 1,033 кг. Ртутный столб высотой 760 мм уравновешивает массу этого воздушного столба.
Показатель в 760 мм тоже был определен Торричелли в ходе эксперимента. Также он заметил, что когда колба наполняется ртутью, вверху остается пустота. Впоследствии это явление получило название «торричеллиевой пустоты». Тогда ученый еще не знал, что в ходе своего эксперимента создал вакуум – то есть пространство, свободное от каких-либо веществ.
При стандартном давлении в 760 мм ртутного столба человек ощущает себя наиболее комфортно. Если учесть предыдущие данные, то на человека воздух давит с силой около 16 тонн. Почему тогда мы не ощущаем этого давления?
Дело в том, что внутри организма тоже имеется давление. Не только люди, но и представители животного мира приспособились к атмосферному давлению. Каждый орган формировался и развивался под влиянием данной силы. Когда атмосфера воздействует на тело, эта сила распределяется равномерно по всей поверхности. Таким образом, давление уравновешивается, и мы его не чувствуем.
Норму атмосферного давления не стоит путать с климатической нормой. Каждый регион имеет свои стандарты для определенного времени года. Например, жителям Владивостока повезло, поскольку там среднегодовой показатель атмосферного давления почти равен норме – 761 мм ртутного столба.
А в населенных пунктах, расположенных в горной местности (например, в Тибете), давление гораздо ниже – 413 мм ртутного столба. Это связано с высотой около 5000 м.
Повышение и понижение давления
Когда давление превышает отметку в 760 мм. рт. ст., его называют повышенным, а когда показатель меньше нормы – пониженным.
В течение 24 часов происходит несколько перепадов атмосферного давления. Утром и вечером оно повышается, а после 12 часов дня и ночи – понижается. Это происходит в связи с тем, что меняется температура воздуха и, соответственно, его потоки перемещаются.
В зимний период над материковой частью Земли отмечается самое высокое атмосферное давление, потому что воздух имеет низкую температуру и отличается высокой плотностью. Летом наблюдается противоположная ситуация – отмечается минимальное давление.
В более глобальных масштабах уровень давления тоже зависит от температуры. Земная поверхность нагревается неодинаково: планета имеет геоидную (а не идеально круглую) форму и вращается вокруг Солнца. Одни зоны нагреваются сильнее, другие – слабее. Из-за этого и атмосферное давление распределяется по поверхности планеты зонально.
Ученые выделяют 3 пояса, где преобладает низкое давление и 4 пояса с преобладающими максимумами. Зона экватора прогревается больше всего, поэтому легкий теплый воздух поднимается вверх, а у поверхности образовывается низкое давление.
Вблизи полюсов все наоборот: холодный воздух опускается, поэтому здесь отмечается высокое давление. Если посмотреть на схему распределения давления по поверхности планеты, можно заметить, что пояса минимумов и максимумов чередуются.
Кроме того, нужно помнить и о неравномерном нагревании обоих полушарий Земли в течение года. Это приводит к определенному смещению поясов низкого и высокого давления. Летом они сдвигаются в северном направлении, а зимой – в южном.
Влияние на человека
Атмосферное давление оказывает серьезное воздействие на организм человека. Это вполне естественно, если учитывать все вышесказанное относительно силы, с которой воздух давит на наше тело и оказываемого противодействия.
Существует понятие метеорологической зависимости, подтвержденное наукой и медициной. Метеопатами считаются люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения давления от нормы. К ним также относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности сердечнососудистой, нервной системы и др.).
В целом организм человека умеет приспосабливаться к изменению климатических условий. Например, при путешествии в страну с совершенно другими погодными условиями может потребоваться несколько дней на акклиматизацию.
Значительные отклонения от нормы будут ощутимы для абсолютно любого человека. Сюда относится как повышенное, так и пониженное давление.
В обычной жизни повышение атмосферного давления до критического уровня, при котором ухудшается самочувствие человека, не происходит (за исключением вышеупомянутых метеозависимых и хронически больных). Ощутить его эффект можно, например, при погружении на большую глубину.
Пониженное атмосферное давление более опасно. Его воздействие можно легко ощутить на большой высоте. Существует понятие высотной болезни, при которой увеличивается количество углекислого газа. Объем кислорода при этом, наоборот, понижается, поэтому ткани организма ощущают кислородное голодание. Сосуды быстро реагируют на это, провоцируя резкое возрастание давления в организме.
Циклон
Циклон – это огромная масса воздуха, которая вращается в виде вихря вокруг вертикальной оси диаметром до нескольких тысяч километров. В центре данного вихря наблюдается пониженное давление.
В Северном полушарии атмосферный вихрь циклона вращается против часовой стрелки, в Южном – по часовой. Циклоны возникают регулярно, так как их образование напрямую связано с вращением Земли. Не бывает циклонов рядом с экватором.
Циклоны бывают двух типов:
- Тропические. Возникают в тропических широтах, отличаются относительно небольшими размерами. Однако им свойственна огромная, разрушительная сила ветра.
- Внетропические. Формируются в полярных и умеренных широтах. Достигают нескольких тысяч километров в диаметре.
Интересный факт: в тропических циклонах нередко наблюдается «глаз бури» – это область размером около 20 км в самом центре вихря, в которой сохраняется ясная и безветренная погода.
Главные отличительные особенности циклона – колоссальная энергия, которая проявляется в виде сильных ветров, бурь, гроз, шквалов, осадков. Мощным тропическим циклонам присваивают уникальные имена или названия, например, «Катрина» (2005), «Нина» (1975), «Дориан» (2019).
Антициклон
Антициклон – это не только противоположность циклона. Данное явление имеет другой механизм возникновения. Ветер в обоих полушариях Земли движется в обратном направлении по сравнению с циклоном.
Антициклон представляет собой область высокого давления. Ей свойственны замкнутые изобары – это линии, которыми отмечаются места с одинаковым атмосферным давлением.
Антициклон приносит стабильные погодные условия, соответствующие времени года. Летом это безветренная жаркая погода, зимой – морозная. Характеризуется малым количеством облаков или полным их отсутствием.
Формируются антициклоны на определенных участках. Например, чаще всего они возникают над большими массивами льда: в Антарктиде, Гренландии, Арктике. Также встречаются в тропиках.
Антициклоны тоже несут в себе опасность и неприятные последствия. Они могут способствовать возникновению пожаров, продолжительных засух. При долгом отсутствии ветра в крупных городах накапливаются вредные вещества, газы, что особенно остро ощущают люди с заболеваниями дыхательных путей.
Интересный факт: существуют блокирующие циклоны, которые формируются над определенной зоной и никуда не движутся. При этом они не пропускают прочие воздушные массы. Обычно они длятся не дольше 5 суток, но регулярно в Европейской части России антициклоны держатся около месяца. Последний раз это было в 2015 году. Результат – жара, засуха, лесные пожары.
Как с высотой изменяется атмосферное давление? Формула, график
Атмосферное давление напрямую зависит от высоты. Чем выше, тем давление ниже и наоборот. Если подняться на 12 м выше уровня моря, столбик ртути в барометре снизится на 1 мм.
Давление чаще отображают в гектопаскалях вместо мм рт. ст.: 1 мм = 133,3 Па = 1, 333 гПа. Показать взаимоотношение высоты и давления можно при помощи несложной формулы:
∆h/∆P=12 м/мм рт. ст или ∆h/∆P=9 м/гПа,
где ∆h — изменение высоты,
∆P — изменение давления.
Таким образом, при подъеме на 9 метров, уровень давления снижается на 1 гПа. Этот показатель называется барической ступенью. Норма атмосферного давления – 1013 гПа (можно округлить до 1000).
Как с помощью этих данных рассчитать изменение давление на другой высоте? К примеру, при подъеме на 90 м давление снизится на 10 гПа. В таком случае выходит, что при подъеме на 900 м давление упадет до 0.
Но с высотой меняется и плотность воздуха, поэтому, когда речь идет о большей дистанции (начиная с 1,5-2 км), все расчеты надо проводить с учетом данного показателя.
График изменения атмосферного давления с высотой наглядно отображает все вышесказанное. Он приобретает вид кривой линии, а не прямой. Из-за того, что плотность атмосферы неодинаковая, с увеличением высоты давление начинает снижаться все медленнее. Однако оно никогда не достигнет нуля, поскольку повсюду есть какое-то вещество – во Вселенной нет вакуума.
Атмосферное давление в горах
В горах давление будет в любом случае ниже. Как себя при этом чувствует человек, зависит от высоты, а также дополнительных условий. Например, при нормальной влажности подъем на 3000 м может вызвать слабость, снижение работоспособности. Это объясняется недостатком кислорода.
Во влажном климате аналогичные ощущения возникают уже на высоте 1000 м. Дело в том, что молекулы воды вытесняют молекулы кислорода – во влажном воздухе его меньше. А в сухом климате можно практически без проблем подняться на 5000 м.
Разная высота и ее влияние:
- 5 км – ощущение недостатка кислорода.
- 6 км – максимальная высота, на которой располагаются постоянные поселения.
- 8,9 км – высота Эвереста. Вода закипает при температуре +68℃. Недолго находиться на таком уровне могут подготовленные люди.
- 13,5 км – безопасно находиться можно лишь при наличии чистого кислорода. Максимально допустимая высота, на которой можно пребывать без специальной защиты.
- 20 км – высота, недопустимая для человека. Только при условии нахождения в герметичной кабине.
Интересное видео про атмосферное давление
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
давление воздуха
- давление воздуха
-
- давле́ние во́здуха
-
(атмосферное давление), давление атмосферного воздуха на находящиеся в нём предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы приблизительно равно массе вышележащего столба воздуха с сечением, равным единице (напр., 1 м²). Давление воздуха не зависит от расположения и формы поверхности, на которую оно действует. На уровне моря оно в ср. равно давлению, которое оказывал бы столб ртути выс. 760 мм. Поэтому атм. давление измеряется в миллиметрах рт. ст., а в системе СИ – в паскалях (1 Па = 1 н/м²). В метеорологии в качестве единицы атм. давления часто используют гектопаскаль (1 гПа = 100 Па) или численно равный ему миллибар (мБ); 760 мм рт. ст. численно равны 1013,25 гПа (или 1 гПа – 0,75 мм рт. ст.). Давление воздуха убывает с высотой – на 1 мм рт. ст. приблизительно каждые 11 м (на 1 гПа – каждые 8 м), однако скорость этого убывания зависит от тем-ры и влажности воздуха. На выс. ок. 5500 м над землёй оно составляет примерно половину от приземного. По горизонтали атм. давление распределено неравномерно, и его конфигурация всё время меняется. В каждой точке давление испытывает постоянные изменения, гл. обр. обусловленные сменой циклонов и антициклонов. Кроме того, существуют суточные и сезонные колебания атм. давления. На карты погоды обычно наносят давление, приведённое к у. м. (т. е. пересчитанное для абс. высоты, равной нулю над у. м.). Наибольшее атм. давление в мире, приведённое к у. м., наблюдается зимой в центре Сибирского антициклона (до 820 мм рт. ст., или 1080 гПа), наименьшее – в течение нескольких часов в центре наиболее мощных тайфунов (рекорд – 870 гПа, или 652,5 мм рт. ст., в тайфуне Тип к З. от Марианских о-вов в октябре 1979 г.) и в течение десятков секунд – первых минут в смерчах (779 гПа, или 584 мм рт. ст., 20 августа 1904 г. в Миннеаполисе в США). С учётом выс. над у. м. минимальное атм. давление наблюдается на вершине высочайшей в мире горы Джомолунгма (Эверест) в Гималаях: ок. 150 гПа, или 112,5 мм рт. ст. Резкие изменения давления воздуха могут вызывать обострение сердечно-сосудистых болезней и ухудшение самочувствия. Изменения давления от одного дня к другому наиболее сильны вблизи побережий океанов в умеренных широтах (вследствие циклонической деятельности), а слабее всего – вблизи экватора, где отсутствуют циклоны и антициклоны.
География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн.
.
2006.
.
Полезное
Смотреть что такое «давление воздуха» в других словарях:
-
ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА — (Pressure of the air) сила, с которой атмосферный воздух давит на поверхность земного шара и всех вообще тел, соприкасающихся с воздухом; измеряется высотой ртутного столба в барометре. При высоте ртутного столба в 760 мм давление воздуха равно… … Морской словарь
-
давление воздуха — Давление, оказываемое весом атмосферы на земную поверхность. Syn.: атмосферное давление … Словарь по географии
-
ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА — ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА, см. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ … Научно-технический энциклопедический словарь
-
давление воздуха — oro slėgis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. air pressure vok. Luftdruck, m rus. давление воздуха, m pranc. pression d air, f … Automatikos terminų žodynas
-
давление воздуха — oro slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. air pressure vok. Luftdruck, m rus. давление воздуха, n pranc. pression d’air, f … Fizikos terminų žodynas
-
Давление воздуха для горения перед горелкой минимальное — 62 Источник: 1: Смотри также родственные термины: Давление воздуха для горения перед горелкой минимальное рабочее 62 Определения термина из разных документов: Давление воздуха для горения перед … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Давление воздуха и ветер. Январь — … Географический атлас
-
Давление воздуха и ветер. Июль — … Географический атлас
-
Давление воздуха и ветер. Январь. СССР — … Географический атлас
-
Давление воздуха и ветер. Июль. СССР — … Географический атлас