La pression atmosphérique est la force avec laquelle l'air exerce une pression sur la Terre, l'homme et tout ce qui l'entoure. L'article vous dira comment au XVIIe siècle. avec l'aide de l'expérience, la force de la pression atmosphérique a été montrée pour la première fois. C'est très intéressant! Nous apprendrons comment la pression atmosphérique est indiquée et comment elle est mesurée.
Découvrez Otto von Guericke
Quelle est la pression atmosphérique, le monde l'a appris en 1654. Cela s'est produit grâce au bourgmestre de la ville de Magdebourg (Allemagne) Otto von Guericke. Il a démontré son expérience avec les hémisphères dits de Magdebourg. Ensuite, il n'a pas été question de la façon dont la pression atmosphérique est indiquée, car ils ne savaient toujours pas comment la mesurer. On peut voir à quoi ressemblent les hémisphères sur la photo du musée de Magdebourg.
Ce sont deux hémisphères en bronze, l'un est solide et le second a un trou. Un joint en cuir huilé a été placé entre les hémisphères pour l'étanchéité et connecté. L'air a été pompé à travers le trou des hémisphères. Fait intéressant, Guericke lui-même quatre ans plus tôt, en 1650a inventé la pompe à vide. Il est également photographié. Lorsque l'air a été pompé, les hémisphères ont été pressés par la pression atmosphérique. Afin de les déconnecter les uns des autres, ils ont utilisé la force de traction des chevaux.
Expérience avec les hémisphères de Magdebourg
Avant d'apprendre comment la pression atmosphérique est indiquée, menons une expérience. Pour cela, nous utiliserons le modèle des hémisphères de Magdebourg. Fixez une pompe à vide au trou de l'hémisphère avec un tuyau en caoutchouc. Allumez-le, ouvrez le robinet sur l'un des hémisphères. La pression dans l'espace entre eux diminuera. Par conséquent, la force agissant sur les hémisphères de l'intérieur diminue et la force agissant de l'extérieur augmente.
Pendant le pompage de l'air, il est impossible de séparer les hémisphères, car ils s'emboîtent parfaitement. Éteignez la pompe, débranchez le tuyau en caoutchouc. L'air commencera à entrer dans l'espace entre les hémisphères. Ensuite, ils se sépareront facilement.
Quelle lettre représente la pression atmosphérique
Essayons de calculer la force qui a comprimé les hémisphères. Lorsque nous pompons de l'air, seule la force de la pression atmosphérique agit sur les hémisphères. Il comprime les hémisphères et est dirigé des parois internes des sphères creuses vers le centre de l'espace entre eux. Le diamètre des hémisphères (d) chez Guericke était de 35,5 cm.
Basé sur le fait que nous ne pouvions pas séparer les hémisphères, il devient clair que la force de pression est très grande. Même huit chevaux de chaque côté ne pouvaient pas briser ces hémisphères. Voici une gravure qui illustre l'expérience d'Otto von Guericke.
Quelle lettre représente la pression ? La lettre P. La pression atmosphérique normale (Patm) est de 100 kilopascals (kPa). Une telle force agit sur chaque partie de l'hémisphère. La force de pression F est égale au produit de la pression atmosphérique et de l'aire de la section transversale des hémisphères S.
S=πd2/4. F=100103 Pa3, 14(0,355 m)2/4≈10 kN (kilonewtons). C'est le poids d'une charge d'une tonne, de sorte que les chevaux n'ont pas pu briser ces hémisphères.
Baromètre
Comment la pression atmosphérique est-elle indiquée, nous le savons, mais comment est-elle mesurée ? Le baromètre, inventé par l'italien Torricelli dans la première moitié du XVIIe siècle, avait des défauts. Il pouvait facilement être cassé, il était rempli de mercure toxique et vous vouliez vraiment l'emmener à différents endroits pour prédire le temps.
Il fallait inventer un appareil sans tube de verre, c'est-à-dire sans liquide. Un tel baromètre n'a été inventé que deux cents ans plus tard et il s'appelait l'anéroïde. Ce mot traduit en russe signifie sans liquide. Considérez ce qu'est un baromètre anéroïde.
Ceci est un petit appareil. Contrairement au tube de mercure Torricelli, qui mesure un mètre de haut, il peut être facilement transporté avec vous partout où vous allez. Qu'est-ce qu'il y a dedans ? Jetons un coup d'œil au baromètre qui a explosé.
Comment la pression y est-elle indiquée ? L'appareil a une échelle similaire à un cadran de montre. La pression en kilopascals est indiquée par une flèche. Derrière le cadran on voit trois cases aplaties. L'air est pompé hors d'eux et il y a une source à l'intérieur. Si ce n'était pas là, l'atmosphère seraitboîtes écrasées. Plus loin du ressort, le levier s'éloigne, il transmet les mouvements des caisses. Pourquoi déménagent-ils ? Les boîtes peuvent changer d'épaisseur. Lorsque la pression atmosphérique est plus importante, l'air comprime les caissons, leur épaisseur diminue. Lorsque la pression est moindre, le ressort se redresse et les boîtes deviennent plus épaisses. Par le mécanisme des leviers, le mouvement est transmis à la flèche.
Appareil baromètre sans liquide
Nous avons appris comment la pression est indiquée dans un baromètre sans liquide, et maintenant nous allons dessiner son diagramme.
Trois cases donnent plus de précision à l'appareil, mais en principe une seule suffit. Il est spécialement fabriqué en carton ondulé afin d'avoir la possibilité de changer son épaisseur. N'oubliez pas les tuyaux d'aspirateur ondulés et donc flexibles. Le fond de la boîte est attaché à la base. Un ressort est fixé sur le dessus de celui-ci, qui tente de redresser la boîte de la même manière qu'une règle en aluminium, si elle est pliée, tente de se redresser. La pression atmosphérique, au contraire, essaie de comprimer la boîte.
Lorsque la pression augmente, l'épaisseur de la boîte diminue, ce qui signifie que le levier fait tourner l'axe. Si vous attachez une flèche à l'axe, elle tournera vers la droite lorsque l'épaisseur diminue et vers la gauche lorsque l'épaisseur augmente.
