Alle Lebewesen auf der Erde merken nicht, welchen Druck die grandiose Lufthülle unseres Planeten auf sie ausübt. Der Grund dafür ist, dass sie von Geburt an daran gewöhnt sind, der Atmosphäre ausgesetzt zu sein, und ihre Organismen sind biologisch daran angepasst.
Inzwischen hat eine solche Gaswolke tatsächlich ein beträchtliches Gewicht. Es wird von der Schwerkraft des Planeten geh alten, dank der es nicht in den endlosen Raum verdunstet und sich tausend Kilometer nach oben erstreckt. Und das bedeutet, dass die Lufthülle Druck auf alles ausübt, was sich auf der Erdoberfläche befindet. Wie viel ist eine Atmosphäre in Pascal? Bereits im 17. Jahrhundert gelang es Wissenschaftlern, den Luftdruck in Zahlen auszudrücken.
Luftdruck
In Regensburg bescherte Otto von Guericke 1654 Kaiser Ferdinand III. und seinen Gelehrtenkollegen ein spektakuläres Erlebnis. Der deutsche Physiker nahm zwei hohle Kupferhalbkugeln kleiner Größe (ca. 35,6 cm Durchmesser). Danner drückte sie fest aneinander, verband sie mit einem Lederring und pumpte die Luft aus dem Inneren mittels eines Einführschlauchs und einer Pumpe heraus. Danach konnten die Hemisphären nicht mehr getrennt werden. Darüber hinaus konnten sechzehn Pferde, die an beiden Enden auf jeder Seite der resultierenden Kugel an Eisenringe gebunden waren, dies nicht tun.
Dieses Experiment demonstrierte der Welt die Auswirkungen von Druck auf umgebende Objekte. Es war diese Kraft, die beide Teile der Kugel so stark zusammendrückte. Seine Größe ist also wirklich beeindruckend. Zwei Jahre später wiederholte sich das bemerkenswerte Erlebnis in Magdeburg. Dort versuchten bereits 24 Pferde die Kugel zu durchbrechen, jedoch mit gleichem Erfolg. Diese im Experiment verwendeten Halbkugeln gingen unter dem Namen Magdeburg in die Geschichte ein. Sie werden noch heute im Deutschen Museum aufbewahrt.
Eine Atmosphäre in Pascals
Wie berechnet man den Druck des gasförmigen Mantels des Planeten? Nichts wäre einfacher, wenn die Dichte der Luft und die Höhe der Lufthülle genau bekannt wären. Aber im 17. Jahrhundert konnten Wissenschaftler solche Dinge noch nicht wissen. Sie haben jedoch hervorragende Arbeit geleistet. Und dies wurde zuerst von einem Schüler von Galileo getan - dem Italiener Torricelli.
Er nahm ein meterlanges Glasrohr und füllte es mit Quecksilber, nachdem er eines der Enden angelötet hatte. Und er senkte den offenen Teil in ein Gefäß mit derselben Substanz. Gleichzeitig strömte ein Teil des Quecksilbers aus der Röhre nach unten. Es ist jedoch nicht alles ausgelaufen. Und die Höhe der verbleibenden Säule betrug etwa 760 mm. Diese Erfahrung machte es später leicht, zu berechnen, wie viele Pascal sich in einer Atmosphäre befinden. Diese Zahl ist ungefährbeträgt 101.300 Pa. Dies ist der Wert des normalen atmosphärischen Drucks.
Erklärung von Torricellis Experiment
Der Druck der Atmosphäre wirkt auf alle Erdkörper. Aber es ist nicht wahrnehmbar, weil es durch die Wirkung der Luft ausgeglichen wird, die sich in den Objekten selbst und in lebenden Organismen befindet. Das Experiment mit den Magdeburger Halbkugeln zeigte beredt, was passieren würde, wenn das Gas nicht die Fähigkeit hätte, fast überall einzudringen. In der entstandenen Kugel wurde künstlich ein luftleerer Raum geschaffen. Infolgedessen erwies es sich als ungewöhnlich stark und untrennbar, von allen Seiten von einer Atmosphäre in Pascal zusammengedrückt, deren Druckwert, wie wir bereits wissen, sehr bedeutend ist.
Pumpen unterliegen denselben Gesetzmäßigkeiten. Flüssigkeit strömt in den gebildeten luftleeren Raum. Sie steigt, bis sich vorhandener Luftdruck und Stoffe die Waage h alten. Und die Höhe der Säule hängt von der Dichte der Flüssigkeit ab.
Mit diesem Wissen maß Torricelli den Druck, der von einer Atmosphäre erzeugt wird. Natürlich konnte er diesen Wert immer noch nicht in Pascal übersetzen. Dies geschah später. Daher maß er es in Millimeter Quecksilbersäule. Es ist bekannt, dass der atmosphärische Druck in unserer Zeit normalerweise in ähnlichen Einheiten gemessen wird.
Umwandlung von Atmosphären in Pascal
Der Franzose Blaise Pascal (sein Porträt ist etwas höher), nach dessen Namen die Druckeinheiten benannt sind, nachdem er von Torricellis Experimenten erfahren hatte,wiederholte ähnliche Experimente in verschiedenen Höhen, wobei neben Quecksilber auch Wasser und andere Flüssigkeiten verwendet wurden. Und dies bewies endgültig das Vorhandensein und die Wirkung des atmosphärischen Drucks auf irdische Körper und Substanzen, obwohl es damals viele Zweifler gab.
Im Folgenden wird gezeigt, wie der Luftdruck in Pascal und andere Einheiten umgerechnet wird.
Dieser Wert ist nicht konstant und hängt von vielen Indikatoren ab. Zunächst einmal von der Höhe über dem Meeresspiegel. Wie Pascal bewiesen hat, wird der Druck umso geringer, je höher man auf den Gipfel des Berges steigt. Das ist leicht erklärt. Denn die Tiefe der Lufthülle nimmt ab, ebenso ihre Dichte. Und bereits in einer Höhe von ungefähr 5,5 km halbieren sich die Druckanzeigen. Und wenn Sie 11 km klettern, verringert sich dieser Wert um das Vierfache.
Außerdem hängt der Luftdruck vom Wetter ab. Aus diesem Grund wird dieser Indikator in seinen Prognosen als signifikant angesehen. Je höher beispielsweise der Druck im Sommer ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass an diesem Tag die Sonne mit ihren Strahlen erfreut und es keinen Niederschlag gibt.
