Shinikizo la angahewa ni nguvu ambayo kwayo tunaathiriwa na hewa inayotuzunguka, yaani angahewa. Nakala hiyo itawasilisha majaribio ambayo tutahakikisha kuwa shinikizo la hewa lipo. Tutajua ni nani aliyeipima kwa mara ya kwanza, nini hutokea wakati shinikizo la angahewa limesambazwa isivyo sawa, na mengine mengi.
Onyesho la shinikizo la angahewa
Hewa ikibonyeza kila kitu kinachozunguka, basi ina uzito wa kitu. Je, hii ni kweli, kwa nini basi inaonekana haina uzito kwetu? Wacha tufanye majaribio ambayo yanaonyesha kuwa shinikizo la anga lipo kweli.
Jaza bomba la maji katikati, kisha uvute pistoni juu. Maji yatafuata pistoni. Sababu ya hii ni shinikizo la anga, lakini wakati watu hawakujua juu ya uwepo wake, walisema kwamba asili haivumilii utupu. Sasa tunajua kwamba wakati pistoni inapoinuka, eneo linaundwashinikizo lililopunguzwa, na angahewa huminya maji kwenye bomba la sindano.
Tumia kadi ya plastiki na mtungi
Jaza chupa ya glasi juu na maji, funika sehemu ya juu na kipande cha plastiki, kwa mfano, kadi. Hebu tugeuze jar na kuona kwamba kadi inashikilia na si kuanguka. Nguvu ya shinikizo la maji hulipwa na nguvu ya shinikizo la anga. Hakuna kinachosisitiza juu ya maji kutoka juu, lakini anga inasisitiza kutoka chini, kwa sababu hiyo, kadi inafanyika. Hewa ikiingia kati ya plastiki na chupa, kadi itaanguka na maji yatamwagika.
Kifaa cha Torricelli
Mwanasayansi wa Italia Torricelli alipima shinikizo la anga kwa mara ya kwanza. Alifanya hivyo na kinachojulikana kama barometer ya zebaki. Kwanza, Torricelli alijaza bomba la glasi na zebaki juu, akachukua bakuli kubwa la zebaki, akageuza bomba, akaitumbukiza kwenye bakuli na kufungua ncha ya chini. Zebaki ilianza kushuka, lakini haikutoka kabisa, lakini ilishuka hadi urefu fulani.
Ilibainika kuwa kiwango hiki ni 760 mm. Kwa hiyo, shinikizo la anga lina uwezo wa kushikilia safu ya zebaki ya 760 mm. Ikiwa shinikizo linaongezeka, basi linaweza kushikilia safu ya urefu mkubwa, ikiwa inapungua, chini. Ikiwa ndivyo, basi ukubwa wake unaweza kuhukumiwa kwa urefu wa nguzo. Kwa hiyo, katika mazoezi, shinikizo la anga na gesi mara nyingi hupimwa kwa usahihi katika milimita ya zebaki. Hebu tuanzishe uhusiano kati ya milimita za zebaki na vitengo vya kawaida vya pascal.
Jinsi milimita za zebaki na paskali zinavyohusiana
Shinikizo la angahewa huongeza zebaki kwa mm 760. Ina maana kwambasafu ya zebaki 760 mm mashinikizo ya juu na nguvu sawa na kiwango cha kawaida cha shinikizo la anga. 1 mm Hg ni shinikizo linalozalishwa na safu ya juu ya 1 mm ya zebaki. Hebu fikiria kwamba urefu wa safu ya zebaki ni 1 mm. Hesabu shinikizo la haidrotuatiki linalolingana na mwinuko huu.
P=1 mmHg Shinikizo la Hydrostatic linahesabiwa kwa formula: ρgh. ρ ni msongamano wa zebaki, g ni kuongeza kasi kutokana na mvuto, h ni urefu wa safu ya kioevu. ρ=13, 6103 kg/m3, g=9, 8 N/kg, h=110 -3 m. Badilisha data hizi kwenye fomula. Baada ya ubadilishaji, 13.69.8=133.3 N/m2 itasalia. N/m2 - huyu ni Pascal (Pa). Ikiwa tunabadilisha shinikizo la anga kwa hectopascals, basi 1 mm Hg. Sanaa. inalingana na 1.333 hPa.
Hg na hali ya hewa
Torricelli alitazama usomaji wa kipimo cha kupima zebaki kwa muda mrefu. Aliona jambo la kuvutia. Wakati safu ya zebaki inapungua, yaani, wakati shinikizo la anga linapungua, baada ya muda hali mbaya ya hewa inapoingia. Wakati safu ya zebaki inapoongezeka, baada ya muda fulani hali mbaya ya hewa inabadilishwa na hali ya hewa nzuri. Hiyo ni, kipimo cha shinikizo la anga kinakuruhusu kufanya utabiri wa hali ya hewa.
Sasa huduma za hali ya hewa kila saa, kila baada ya saa 3, hupima shinikizo la anga. Kitabu cha Jules Verne The Fifteen-Year-Old Captain kinaeleza uchunguzi wa barometer na hali ya hewa. Mhusika mkuu wa kitabu aligundua kwamba ikiwa safu ya zebaki huanguka haraka, basi hali ya hewa huharibika kwa kasi, lakini si kwa muda mrefu, ikiwa kiwango cha zebaki kinapungua polepole, kwa siku kadhaa, basi.hali ya hewa itaharibika polepole, lakini itadumu kwa muda mrefu.
Nini hutokea shinikizo la angahewa linaposambazwa isivyo sawa
Hebu tuzingatie ramani ya muhtasari. Inayo maadili ya shinikizo la anga katika maeneo tofauti, miji, nchi, mabara. Mwelekeo wa harakati za raia wa hewa unaonyeshwa na mishale. Kwa nini upepo unavuma? Shinikizo la angahewa ni kubwa katika maeneo fulani na kidogo katika maeneo mengine. Kutoka mahali ambapo ni kubwa zaidi, upepo huvuma hadi mahali ambapo ni ndogo zaidi. Tunaiona katika uelekeo wa mishale kwenye ramani.
Ukiitazama sayari nzima, unaweza kuona kuwa ni tofauti katika sehemu tofauti. Maeneo ya shinikizo la juu yana alama ya zambarau, ambapo mishale ya upepo inazunguka na kusonga kwa saa. Eneo hili la shinikizo la juu linaitwa anticyclone. Kwa kawaida huwa na hali ya hewa safi.
Lakini Uhispania na Ureno. Hapa tunaona anticyclones mbili zenye nguvu zaidi. Kujipinda kwa mikondo ya hewa kunaunganishwa na mzunguko wa dunia.
Na hapa kuna maeneo mawili yenye nguvu ya shinikizo la chini la anga - hectopascals 965 pekee. Hiki ni kimbunga, hewa ndani yake huzunguka kinyume cha saa.
Kwa hivyo, unaweza kuona msambao wa shinikizo la angahewa katika maeneo tofauti kwenye sayari yetu. Siku hizi, wataalamu wa hali ya hewa wanatabiri kwa usahihi mabadiliko ya hali ya hewa ambayo hutokea shinikizo la angahewa linaposambazwa isivyo sawa.
Shinikizo juu na juu ya usawa wa bahari
Tuseme kipimo kinaonyesha shinikizo la 1006 hPa. Lakini ikiwaangalia ramani ya synoptic ya eneo fulani, jiji, inaweza kugeuka kuwa shinikizo la anga ni tofauti huko. Kwa nini hii inatokea? Ukweli ni kwamba ramani za synoptic zinaonyesha maadili ya shinikizo la anga katika usawa wa bahari. Tunaweza kuwa katika urefu fulani juu ya usawa wa bahari, kwa hivyo shinikizo ambalo kipimo cha kupima joto huonyesha kwenye chumba ni kidogo kuliko usawa wa bahari.
Altimeter
Jinsi ya kupima urefu wa eneo lako? Kuna vyombo maalum vinavyofanana na barometer, lakini kiwango chao kinahitimu si kwa vitengo vya shinikizo, lakini kwa vitengo vya urefu. Watalii na marubani wana vifaa hivyo. Wanaitwa altimeters au altimeters za parametric. Wakati rubani yuko chini, anaweka altimeter hadi sifuri, kwa sababu urefu wake juu ya ardhi ni sifuri. Ikiwa ni lazima, anaweka mshale kwa urefu juu ya usawa wa bahari, kulingana na ikiwa ni muhimu kwake kujua kwa urefu gani uwanja wa ndege uko juu ya usawa wa bahari, au la. Katika kesi ya safari za ndege za masafa marefu, hii inaweza kuwa muhimu, haswa ikiwa uwanja wa ndege uko milimani. Kisha, akiangalia sindano ya altimita, rubani huamua urefu.
Kwa nini shinikizo la angahewa huongezeka kwa mwinuko
Baada ya kujifunza kuwa shinikizo la angahewa linaposambazwa kwa usawa, upepo hutokea, hebu tutambue kwa nini shinikizo hupungua kwa kuongezeka kwa mwinuko. Hewa ina uzito, kwa hiyo inavutiwa na dunia, inatoa shinikizo juu yake. Ikiwa tutaweka barometer katika safu fulani ya anga, basi itasisitizwa na safu hiyo ya anga.ambayo iko juu. Ikumbukwe kwamba angahewa haina mipaka iliyo wazi.
Tukiweka kipimo kwenye usawa wa bahari, shinikizo litakuwa sawa na jumla ya shinikizo katika safu hii ya hewa na shinikizo katika tabaka za juu za angahewa. Hiyo ni, kwa kuongezeka kwa urefu, shinikizo hupungua. Swali linatokea: inawezekana kuhesabu shinikizo la anga kulingana na formula Р=ρgh? Hapana, kwa sababu thamani ya msongamano wa hewa sio mara kwa mara katika tabaka tofauti za anga. Chini, hewa ina shinikizo zaidi, kwa hivyo ni mnene zaidi, na juu haina mnene zaidi.
