Tous les êtres vivants sur Terre ne remarquent pas la pression exercée sur eux par la grandiose coquille d'air de notre planète. La raison en est qu'ils sont habitués dès la naissance à l'exposition à l'atmosphère et que leurs organismes y sont biologiquement adaptés.
En attendant, un tel nuage gazeux a en fait un poids considérable. Il est retenu par la gravité de la planète, grâce à laquelle il ne s'évapore pas dans un espace sans fin, s'étendant vers le haut sur mille kilomètres. Et cela signifie que la coquille d'air exerce une pression sur tout ce qui se trouve à la surface du globe. Combien vaut une atmosphère dans Pascals ? Les scientifiques ont réussi à exprimer la pression atmosphérique en chiffres au XVIIe siècle.
Pression atmosphérique
À Ratisbonne en 1654, Otto von Guericke a offert à l'empereur Ferdinand III et à ses collègues scientifiques une expérience spectaculaire. Le physicien allemand a pris deux hémisphères creux en cuivre, de petite taille (environ 35,6 cm de diamètre). Puisil les pressa étroitement l'un contre l'autre, les reliant avec un anneau de cuir, et pompa l'air de l'intérieur au moyen d'un tube d'insertion et d'une pompe. Après cela, les hémisphères ne pouvaient plus être séparés. De plus, seize chevaux attachés à des anneaux de fer aux deux extrémités de chaque côté de la sphère résultante ne pouvaient pas le faire.
Cette expérience a démontré au monde les effets de la pression sur les objets environnants. C'est cette force qui a tellement serré les deux parties de la sphère. Ainsi, sa taille est vraiment impressionnante. Deux ans plus tard, l'expérience remarquable se répète à Magdebourg. Là déjà 24 chevaux ont tenté de casser la sphère, mais avec le même succès. Ces hémisphères utilisés lors de l'expérience sont entrés dans l'histoire sous le nom de Magdebourg. Ils sont toujours conservés au Musée allemand.
Une ambiance en Pascals
Comment calculer la pression du manteau gazeux de la planète ? Rien ne serait plus facile si la densité de l'air et la hauteur de la coquille d'air étaient connues avec précision. Mais au 17ème siècle, les scientifiques ne pouvaient pas encore savoir de telles choses. Cependant, ils ont fait un excellent travail. Et cela a été fait pour la première fois par un étudiant de Galileo - le Torricelli italien.
Il a pris un tube de verre d'un mètre de long et l'a rempli de mercure après avoir soudé l'une des extrémités. Et il descendit la partie ouverte dans un récipient avec la même substance. Au même moment, une partie du mercure du tube se précipita. Cependant, tout ne s'est pas répandu. Et la hauteur de la colonne restante était d'environ 760 mm. C'est cette expérience qui a par la suite facilité le calcul du nombre de pascals dans une atmosphère. Ce nombre est d'environest de 101 300 Pa. C'est la valeur de la pression atmosphérique normale.
Explication de l'expérience de Torricelli
La pression de l'atmosphère affecte tous les corps terrestres. Mais il est imperceptible, car il est équilibré par l'action de l'air, qui se trouve dans les objets eux-mêmes et les organismes vivants. L'expérience avec les hémisphères de Magdebourg a montré avec éloquence ce qui se passerait si le gaz n'avait pas la capacité de pénétrer presque partout. Un espace sans air a été créé artificiellement dans la sphère résultante. En conséquence, il s'est avéré être exceptionnellement fort et inséparable, pressé de tous côtés par une atmosphère, en Pascals, dont la valeur de pression, comme nous le savons déjà, est très importante.
Les pompes sont régies par les mêmes lois. Le liquide se précipite dans l'espace sans air formé. Il monte jusqu'à ce que la pression atmosphérique existante et les substances s'équilibrent. Et la hauteur de la colonne dépend de la densité du liquide.
Sachant cela, Torricelli a mesuré la pression créée par une atmosphère. Bien sûr, il ne pouvait toujours pas traduire cette valeur en pascals. Cela a été fait plus tard. Par conséquent, il l'a mesuré en millimètres de mercure. On sait que la pression atmosphérique est généralement mesurée dans des unités similaires à notre époque.
Comment convertir les atmosphères en Pascals
Le Français Blaise Pascal (son portrait est un peu plus haut), dont les unités de pression portent le nom, ayant pris connaissance des expériences de Torricelli,répété des expériences similaires à différentes hauteurs, en utilisant, en plus du mercure, de l'eau et d'autres liquides. Et cela a finalement prouvé la présence et l'effet de la pression atmosphérique sur les corps et les substances terrestres, bien qu'il y ait eu beaucoup de doutes à cette époque.
Ce qui suit montre comment convertir la pression en atmosphères en pascals et autres unités.
Cette valeur n'est pas constante et dépend de nombreux indicateurs. Tout d'abord, de la hauteur au-dessus du niveau de la mer. Comme l'a prouvé Pascal, plus vous montez au sommet de la montagne, moins la pression devient forte. Cela s'explique facilement. Après tout, la profondeur de la coquille d'air diminue, tout comme sa densité. Et déjà à une altitude approximativement égale à 5,5 km, les indicateurs de pression sont divisés par deux. Et si vous montez 11 km, cette valeur diminuera de quatre fois.
De plus, la pression atmosphérique dépend de la météo. C'est pourquoi cet indicateur est considéré comme significatif dans ses prévisions. Par exemple, plus la pression en été est élevée, plus il est probable que ce jour-là le soleil plaira avec ses rayons et qu'il n'y aura pas de précipitations.
