Nicht jeder weiß, dass der atmosphärische Druck in verschiedenen Höhen unterschiedlich ist. Es gibt sogar ein spezielles Gerät zur Messung von Druck und Höhe. Es heißt Barometer-Höhenmesser. In dem Artikel werden wir im Detail untersuchen, wie sich der Luftdruck mit der Höhe ändert und was die Luftdichte damit zu tun hat. Betrachten wir diese Abhängigkeit am Beispiel eines Graphen.
Luftdruck in verschiedenen Höhen
Atmosphärischer Druck hängt von der Höhe ab. Bei einer Erhöhung um 12 m nimmt der Druck um 1 mmHg ab. Diese Tatsache lässt sich mit folgendem mathematischen Ausdruck ausdrücken: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Kunst. ∆h ist die Höhenänderung, ∆P ist die Luftdruckänderung bei einer Höhenänderung um ∆h. Was folgt daraus?
Die Formel zeigt, wie sich der atmosphärische Druck mit der Höhe ändert. Wenn wir uns also um 12 m erheben, sinkt der Blutdruck um 12 mm Hg, wenn um 24 m - dannbei 2mmHg. Daher kann man durch Messen des atmosphärischen Drucks die Höhe beurteilen.
Millimeter Quecksilbersäule und Hektopascal
Bei manchen Problemen wird der Druck nicht in Millimeter Quecksilbersäule, sondern in Pascal oder Hektopascal angegeben. Lassen Sie uns die obige Beziehung für den Fall schreiben, dass der Druck in Hektopascal ausgedrückt wird. 1 mmHg Kunst.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Nun drücken wir das Verhältnis von Höhe und atmosphärischem Druck nicht in Millimeter Quecksilbersäule, sondern in Hektopascal aus. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Nach der Berechnung erh alten wir: ∆h/∆P=9 m/hPa. Es stellt sich heraus, dass bei einer Höhe von 9 Metern der Druck um einen Hektopascal abnimmt. Der Normaldruck beträgt 1013 hPa. Runden wir 1013 auf 1000 und nehmen an, dass dies genau der BP auf der Erdoberfläche ist.
Wenn wir 90 Meter aufsteigen, wie ändert sich der atmosphärische Druck mit der Höhe? Sie nimmt um 10 hPa, um 90 m - um 100 hPa, um 900 m - um 1000 hPa ab. Wenn der Druck auf dem Boden 1000 hPa beträgt und wir 900 m aufsteigen, wird der atmosphärische Druck zu Null. Es stellt sich also heraus, dass die Atmosphäre in neun Kilometern Höhe endet? Nein. In einer solchen Höhe gibt es Luft, Flugzeuge fliegen dorthin. Also, was ist los?
Zusammenhang zwischen Luftdichte und Höhe. Funktionen
Wie ändert sich der atmosphärische Druck mit der Höhe nahe der Erdoberfläche? Das obige Bild hat diese Frage bereits beantwortet. Je höher die Höhe, desto geringer die Luftdichte. Solange wir uns in der Nähe der Erdoberfläche befinden, ist die Änderung der Luftdichte nicht wahrnehmbar. Daher für jedenpro Höheneinheit nimmt der Druck um etwa den gleichen Wert ab. Die beiden zuvor aufgeschriebenen Ausdrücke sollten nur dann als richtig angesehen werden, wenn wir uns nahe der Erdoberfläche befinden, nicht höher als 1-1,5 km.
Ein Diagramm, das zeigt, wie sich der Luftdruck mit der Höhe ändert
Jetzt kommen wir zur Sichtbarkeit. Lassen Sie uns ein Diagramm des atmosphärischen Drucks über der Höhe erstellen. Bei Nullhöhe P0=760mmHg. Kunst. Aufgrund der Tatsache, dass mit zunehmender Höhe der Druck abnimmt, wird die atmosphärische Luft weniger komprimiert, ihre Dichte wird geringer. Daher wird in der Grafik die Abhängigkeit des Drucks von der Höhe nicht durch eine gerade Linie beschrieben. Was bedeutet das?
Wie ändert sich der Luftdruck mit der Höhe? Über dem Boden? In einer Höhe von 5,5 km nimmt sie um das Zweifache ab (Р0/2). Es stellt sich heraus, dass, wenn wir auf die gleiche Höhe steigen, dh 11 km, der Druck um eine weitere Hälfte abnimmt und gleich Р0/4 usw. ist
Verbinden wir die Punkte und wir werden sehen, dass der Graph keine gerade Linie, sondern eine Kurve ist. Warum schien es, als wir die Abhängigkeitsbeziehung aufschrieben, dass die Atmosphäre in einer Höhe von 9 km endet? Wir haben berücksichtigt, dass der Graph in jeder Höhe gerade ist. Dies wäre der Fall, wenn die Atmosphäre flüssig wäre, also ihre Dichte konstant wäre.
Es ist wichtig zu verstehen, dass diese Grafik nur ein Fragment der Abhängigkeit in geringer Höhe ist. An keiner Stelle dieser Linie fällt der Druck auf Null ab. Auch im Weltraum gibt es Gasmoleküle, die es jedoch nicht gibtBeziehung zur Erdatmosphäre. Es gibt kein absolutes Vakuum, keine Leere an irgendeinem Punkt des Universums.
