Ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou. Vzorec, graf

Nie každý vie, že v rôznych výškach je tlak atmosféry iný. K dispozícii je dokonca aj špeciálne zariadenie na meranie tlaku aj výšky. Nazýva sa barometer-výškomer. V článku budeme podrobne študovať, ako sa atmosférický tlak mení s nadmorskou výškou a čo s tým má spoločné hustota vzduchu. Uvažujme o tejto závislosti na príklade grafu.

Atmosférický tlak v rôznych nadmorských výškach

Atmosférický tlak závisí od nadmorskej výšky. Keď sa zvýši o 12 m, tlak sa zníži o 1 mm ortuti. Túto skutočnosť je možné napísať pomocou nasledujúceho matematického výrazu: ∆h / ∆P=12 m / mmHg. . ∆h je zmena nadmorskej výšky, ∆P je zmena atmosférického tlaku, keď sa nadmorská výška zmení o ∆h. Čo z toho vyplýva?

Vzorec ukazuje, ako sa atmosférický tlak mení s nadmorskou výškou. Ak teda stúpneme o 12 m, krvný tlak sa zníži o 12 mm ortuti, ak o 24 m, potom o 2 mm ortuti. Meraním atmosférického tlaku je teda možné posúdiť výšku.

Milimetre ortuti a hektopascaly

Pri niektorých úlohách nie je tlak vyjadrený v milimetroch ortuti, ale v pascaloch alebo hektopascaloch. Zapíšme si vyššie uvedený pomer pre prípad, keď je tlak vyjadrený v hektopascaloch. 1 mmHg. . =133,3 Pa =1,333 gPa.

Teraz vyjadrime pomer nadmorskej výšky a atmosférického tlaku nie v milimetroch ortuťového stĺpca, ale v hektopascaloch. ∆h / ∆P=12 m / 1,333 hPa. Po výpočte dostaneme: ∆h / ∆P=9 m / hPa. Ukazuje sa, že keď stúpame o 9 metrov, tlak klesá o jeden hektopascal. Normálny tlak je 1013 gPa. Zaokrúhlime 1013 na 1000 a predpokladajme, že peklo je na povrchu Zeme presne také.

Ak stúpame 90 m, ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou? Znižuje sa o 10 gPa, o 90 m - o 100 gPa, o 900 m — o 1000 gPa. Ak je tlak na Zemi 1 000 hPa a my sme stúpli o 900 m vyššie, potom sa atmosférický tlak stal nulovým. Ukazuje sa teda, že atmosféra končí v deväťkilometrovej nadmorskej výške? Žiadny. , v tejto nadmorskej výške je vzduch, lietajú tam lietadlá. Čo sa teda deje?

Vzťah hustoty a výšky vzduchu. Funkcia

Ako sa mení atmosférický tlak v blízkosti zemského povrchu s nadmorskou výškou? Na túto otázku už odpovedal obrázok vyššie. Čím vyššia je nadmorská výška, tým nižšia je hustota vzduchu. Pokiaľ sme blízko povrchu zeme, zmena hustoty vzduchu je nepostrehnuteľná. Preto pre každú jednotku výšky tlak klesá približne o rovnakú hodnotu. Mali by sme vnímať dva výrazy, ktoré sme zaznamenali skôr ako správne, iba ak sme blízko povrchu Zeme, nie vyššie ako 1-1, 5 km.

Graf znázorňujúci, ako sa atmosférický tlak mení s nadmorskou výškou

Teraz prejdime k jasnosti. Poďme vykresliť závislosť atmosférického tlaku od nadmorskej výšky. V nulovej nadmorskej výške P₀= 760 mm. Hg. Vzhľadom na to, že s rastúcou nadmorskou výškou tlak klesá, atmosférický vzduch bude menej stlačený, jeho hustota sa zníži. Preto na grafe nebude závislosť tlaku na výške opísaná priamkou. Čo to znamená?

Ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou? Nad povrchom zeme? V nadmorskej výške 5,5 km klesá o 2 krát (P₀/2). Ukazuje sa, že ak stúpame do rovnakej výšky, to znamená 11 km, tlak sa zníži o polovicu a bude sa rovnať P₀/ 4 atď. .

Spojte bodky a uvidíme, že graf nie je priamka, ale krivka. Prečo, keď sme zaznamenali pomer závislosti, zdalo sa, že v nadmorskej výške 9 km atmosféra končí? Predpokladali sme, že graf je rovný v akýchkoľvek výškach. To by bol prípad, keby bola atmosféra tekutá, to znamená, keby jej hustota bola konštantná.

Je dôležité pochopiť, že tento graf je iba fragmentom závislosti v nízkych nadmorských výškach. V žiadnom bode tejto čiary neklesne tlak na nulu. Aj v hlbokom vesmíre existujú molekuly plynov, ktoré však nesúvisia so zemskou atmosférou. V žiadnom bode vesmíru neexistuje absolútne vákuum alebo prázdnota.