Fizika 8 predstavitev atmosferski tlak. Predstavitev za lekcijo fizike in geografije "atmosferski tlak"

diapozitiv 3

Atmosferski tlak je sila tlaka zračnega stolpca na enoto površine (število kg na 1 kvadratni cm). Znano je, da normalen pritisk deluje na kvadratni centimeter našega telesa kot utež 1,033 kg. Vendar atmosferski zračni tlak ljudi ne moti, saj raztopljeni zračni plini uravnovesijo vse v tkivnih tekočinah.

diapozitiv 4

ATMOSFERSKI TLAK (grško atmos - para) - gravitacija zračnega stolpca od njegove zgornje meje do zemeljske površine ali talnih predmetov na določeni nadmorski višini. Teža 1 litra zraka na gladini Svetovnega oceana je približno 1,3 g, njegov tlak pa doseže 1033 g/cm2. Na morski gladini na zemljepisni širini 45 ° pri temperaturi 0 ° C Atmosferski tlak je enak teži živosrebrnega stebra 760 mm ali 1013 mblr, ki se šteje za normalni tlak globus. Za vsakih 10 m dviga nadmorske višine se atmosferski tlak zmanjša za 1 mm ali 1,3 mlbar, kot meri barometer. Tlak je odvisen od sprememb temperature in s tem od časa dneva, od spremembe enega ali drugega zračne mase(cikloni se zmanjšajo, anticikloni pa povečajo).

diapozitiv 5

Spremembe atmosferskega tlaka v ozračju:

diapozitiv 6

Atmosfera - zračni ovoj Zemlje /več tisoč kilometrov visok/.

Diapozitiv 7

Ko bi izgubila atmosfero, bi Zemlja postala tako mrtva kot njena spremljevalka Luna, kjer izmenično vladata vročina ali mrzlica - + 130 C podnevi in ​​- 150 C ponoči.

Diapozitiv 8

Po Pascalovih izračunih tehta zemeljska atmosfera toliko, kot bi tehtala bakrena krogla s premerom 10 km – pet kvadrilijonov (5000000000000000) ton!

Diapozitiv 9

Zgodba

Prisotnost atmosferskega tlaka je ljudi zmedla leta 1638, ko je ideja toskanskega vojvode, da okrasi firenške vrtove s fontanami, propadla - voda se ni dvignila nad 10,3 metra. Iskanje vzrokov za to in poskusi s težjo snovjo - živim srebrom, ki se jih je lotil Evangelista Torricelli, so privedli do tega, da je leta 1643 dokazal, da ima zrak težo. Skupaj z V. Vivianijem je Torricelli izvedel prvi poskus merjenja atmosferskega tlaka in izumil Torricellijevo cev (prvi živosrebrni barometer) - stekleno cev, v kateri ni zraka. V takšni cevi se živo srebro dvigne do višine približno 760 mm.

Diapozitiv 10

Spremenljivost in vpliv na vreme

Na zemeljski površini se atmosferski tlak spreminja od kraja do kraja in skozi čas. Posebej pomembne so vremensko pogojene neperiodične spremembe atmosferskega tlaka, povezane z nastankom, razvojem in uničenjem počasi premikajočih se območij. visok pritisk(anticikloni) in razmeroma hitro premikajočih se ogromnih vrtincev (ciklonov), v katerih prevladuje nizek tlak. Nihanja atmosferskega tlaka na morski gladini so bila v razponu od 641 do 816 mm Hg. Umetnost. (znotraj tornada tlak pade in lahko doseže vrednost 560 mm Hg). Atmosferski tlak pada z naraščanjem nadmorske višine, saj ga ustvarja samo zgornji sloj ozračja. Odvisnost pritiska od višine opisujemo s t.i. barometrična formula. Na zemljevidih ​​je tlak prikazan z izobarami - izolinijami, ki povezujejo točke z enakim površinskim atmosferskim tlakom, ki je nujno zmanjšan na morsko gladino. Atmosferski tlak je zelo spremenljiv vremenski element. Iz njegove definicije izhaja, da je odvisen od višine ustreznega stolpca zraka, njegove gostote, od gravitacijskega pospeška, ki se spreminja glede na zemljepisno širino kraja in višino nad morsko gladino.

diapozitiv 11

Standardni tlak

V kemiji je od leta 1982 standardni atmosferski tlak po priporočilu IUPAC tlak enak 100 kPa. Atmosferski tlak je ena najpomembnejših značilnosti stanja ozračja. V atmosferi mirovanja je tlak na kateri koli točki enak teži zgoraj ležečega stolpca zraka z enotnim presekom. V sistemu GHS 760 mm Hg. Umetnost. kar ustreza 1,01325 bar (1013,25 mbar) ali 101325 Pa v mednarodni sistem enote (SI). Enačba statike izraža zakon spreminjanja tlaka z višino: -∆p=gρ∆z, kjer je: p - tlak, g - pospešek prostega pada, ρ - gostota zraka, ∆z - debelina plasti. Iz osnovne enačbe statike izhaja, da je z naraščanjem višine (∆z>0) sprememba tlaka negativna, to pomeni, da se tlak zmanjšuje. Strogo gledano, osnovna enačba statike velja le za zelo tanko (neskončno tanko) zračno plast ∆z. Vendar pa je v praksi uporabna, kadar je sprememba nadmorske višine dovolj majhna glede na približno debelino ozračja.

diapozitiv 12

diapozitiv 13

barični stadij

Višina, na katero se je treba dvigniti ali spustiti, da se tlak spremeni za 1 hPa (hektopaskal), se imenuje barični (barometrični) korak. Barična stopnja je primerna za uporabo pri reševanju problemov, ki ne zahtevajo visoke natančnosti, na primer za oceno tlaka iz znane višinske razlike. Iz osnovnega zakona statike je stopnja tlaka (h): h=-∆z/∆p=1/gρ [m/hPa]. Pri temperaturi zraka 0 °C in tlaku 1000 hPa je barični nivo 8 m/hPa. Torej, da se tlak zmanjša za 1 hPa, se morate dvigniti za 8 metrov. Z naraščanjem temperature in naraščanjem nadmorske višine se povečuje (predvsem za 0,4% za vsako stopinjo segrevanja), to je neposredno sorazmerno s temperaturo in obratno sorazmerno s tlakom. Recipročna vrednost baričnega koraka je navpični barični gradient, to je sprememba tlaka pri dvigovanju ali spuščanju za 100 metrov. Pri temperaturi 0 °C in tlaku 1000 hPa je enaka 12,5 hPa.

Diapozitiv 14

Prilagoditev morski gladini

Zmanjšanje tlaka na morsko gladino se izvaja na vseh meteoroloških postajah, ki pošiljajo sinoptične telegrame. Da bi bil tlak primerljiv na postajah, ki se nahajajo na različnih višinah, se na sinoptičnih kartah uporabi tlak, reduciran na eno referenčno oznako - morsko gladino. Pri redukciji tlaka na morsko gladino se uporablja skrajšana Laplaceova formula: z2-z1=18400(1+λt)lg(p1/p2). To pomeni, če poznamo tlak in temperaturo na ravni z2, lahko najdemo tlak (p1) na ravni morja (z1=0). Izračun tlaka na nadmorski višini h iz tlaka na morski gladini Po in temperature zraka T:P = Poe-Mgh/RT, kjer je Po - tlak Pa na morski gladini [Pa]; M - molska masa suhega zraka 0,029 [kg / mol]; g - pospešek prostega pada 9,81 [m/s²]; R je univerzalna plinska konstanta 8,31 [J/mol K]; T- absolutna temperatura zrak [K], T = t + 273, kjer je t temperatura v °C; h - višina [m]. Na nizkih nadmorskih višinah vsakih 12 m vzpona zniža atmosferski tlak za 1 mm Hg. Umetnost. Na visokih nadmorskih višinah je ta vzorec kršen.

diapozitiv 15

Barometer

Atmosferski tlak se meri v milimetrih živega srebra (mmHg). Za določanje uporabljajo posebno napravo - barometer (iz grščine baros - gravitacija, teža in meter - merim). Obstajajo živosrebrni in netekočinski barometri.

diapozitiv 16

Živosrebrov aneroid

barometri

Diapozitiv 17

Barometer

Aneroidni barometer: 1 - kovinska škatla; 2 - vzmet; 3 - prenosni mehanizem; 4 - kazalec puščice; 5 - lestvica

Diapozitiv 18

Torricellijeva izkušnja

Vrednost 760 mm sta leta 1644 prvič pridobila Evangelista Torricelli (1608-1647) in Vincenzo Viviani (1622-1703) - učenca briljantnega italijanskega znanstvenika Galilea Galileija. E. Torricelli je na enem koncu spajkal dolgo stekleno cev z razdelki, jo napolnil z živim srebrom in spustil v skodelico z živim srebrom (tako je nastal prvi živosrebrni barometer, ki so ga imenovali Torricellijeva cev). Raven živega srebra v cevi je padla, ko se je nekaj živega srebra razlilo v skodelico in se usedlo na 760 milimetrov. Nad stebrom živega srebra je nastala praznina, ki so jo poimenovali Torricellijeva praznina. E. Torricelli je menil, da je pritisk atmosfere na površino živega srebra v skodelici uravnotežen s težo stebra živega srebra v cevi. Višina tega stolpca nad morsko gladino je 760 mm Hg. Umetnost.

Diapozitiv 19

Diapozitiv 20

Zaključek:

Torricelli je opazil, da se višina stolpca živega srebra v cevi spreminja, te spremembe atmosferskega tlaka pa so nekako povezane z vremenom. Če na cev z živim srebrom pritrdite navpično lestvico, dobite najpreprostejši barometer.

diapozitiv 21

KAJ BI SE ZGODILO NA ZEMLJI, če bi zračna atmosfera nenadoma izginila?

diapozitiv 22

Na Zemlji bi se vzpostavila temperatura približno -170 ° C, vsi vodni prostori bi zamrznili, kopno pa bi prekrila ledena skorja. - vladala bi popolna tišina, saj se zvok v praznini ne širi; nebo bi postalo črno, saj je barva nebesnega svoda odvisna od zraka; ne bi bilo mraka, zor, belih noči. - utripanje zvezd bi prenehalo, same zvezde pa bi bile vidne ne le ponoči, ampak tudi podnevi (podnevi jih ne vidimo zaradi sipanja sončne svetlobe v delcih zraka). - Živali in rastline bi umrle. ... nekaj planetov solarni sistem imajo tudi atmosfere, vendar njihov pritisk ne dovoljuje, da bi bil človek tam brez vesoljske obleke. Na Veneri je na primer atmosferski tlak približno 100 atm, na Marsu - približno 0,006 atm. Zaradi atmosferskega pritiska na vsak kvadratni centimeter našega telesa deluje sila 10 N.

OZRAČNI TLAK

Zračna teža.
Večina nas misli, da zrak ni "nič", vendar je zrak očitno "nekaj", če je sestavljen iz določenih plinov. Plin nima določene velikosti ali oblike, vendar zaseda prostor

Zemeljska površina in vsa telesa na njej doživljajo pritisk zračne mase, tj. doživlja atmosferski tlak. Za 1 kvadratni cm. stiskalnice s silo 1 kg 33g

Zračna teža
Leta 1643 je Evangelista Torricelli pokazal, da ima zrak težo. Skupaj z V. Vivianijem je Torricelli izvedel prvi poskus merjenja atmosferskega tlaka in izumil Torricellijevo cev (prvi živosrebrni barometer), stekleno cev, v kateri ni zraka. V takšni cevi se živo srebro dvigne do višine približno 760 mm.

AMPAK
B
D
OD
Zrak ima maso in ta masa pritiska na zemeljsko površino in vse predmete na njej.
Evangelista Torricelli

Torricelli je ugotovil, da višina živosrebrovega stebra pri njegovem poskusu ni odvisna od oblike cevi, niti od njenega naklona. Na morski gladini je bila višina živosrebrovega stebra vedno približno 760 mm. Prvi živosrebrni barometer je leta 1643 izumil Torricelli.
Normalni atmosferski tlak pri temperaturi 0° na morski gladini na zemljepisni širini 45° je 760 mm Hg = 1310 hPa.

OZRAČNI TLAK
ŽIVOSREBRNI BAROMETER Atmosferski tlak je sila, s katero zrak pritiska na zemeljsko površino.

V XVII stoletju je Robert Hooke predlagal izboljšavo barometra
Uporaba živosrebrnega barometra je neprijetna in nevarna, zato je bil izumljen aneroidni barometer. "Aneroid" pomeni brez tekočine

Prvi aeronavti so ugotovili, da je med vzpenjanjem postalo težko dihati. Enako se zgodi pri plezanju v gore. Zakaj se to dogaja?

100 m
760 mm
0 m
200 m
750 mm
300 m
740 mm
730 mm
Kakšen vzorec ste opazili pri spremembi atmosferskega tlaka?
Na vsakih 100 m se je tlak spremenil za 10 mm Hg. st

Točke na zemljevidu z enakim atmosferskim tlakom povezujejo črte – izobare

• Zemljina atmosfera. Atmosferski tlak.
• Zgodovina odkritja atmosferskega tlaka
• Dokazi o obstoju atmosferskega tlaka
• Vpliv atmosferskega tlaka na človeka, uporaba v človeškem telesu

• Atmosferski tlak je pritisk, s katerim atmosfera deluje na vse predmete v njej in na zemeljsko površje.

• Prvič je zrak stehtal Galileo, pred njim je veljalo, da je zrak breztežen.

• Izračunajte silo, s katero zrak pritiska na območje zvezka, ki je odprt pred vami. Atmosferski tlak je normalen 101300 Pa.
• Površina človeškega telesa je približno 15.000 cm2. Izračunajte silo, s katero zrak pritiska na človeka. Atmosferski tlak je enak 101300 Pa.
• V kozarec s površino dna 0,002 m2 smo nalili 10 cm vode. Izračunajte težo vode in spodnji tlak. Primerjajte ta tlak z normalnim atmosferskim tlakom.

• Najbolj mi je uspelo...
• Lahko se pohvalim za...
• Svoje sošolce lahko pohvalim za...
• Bil sem presenečen...
• Zame je bilo razodetje, da...
• Po mojem mnenju ni delovalo ... ker ...
• Za prihodnost bom...

• Če se Zemljina atmosfera ne bi vrtela skupaj z Zemljo okoli svoje osi, potem bi najmočnejši orkani nastali na Zemljinem površju.
• Po Pascalovih izračunih tehta zemeljska atmosfera toliko, kot bi tehtala bakrena krogla s premerom 10 km – pet kvadrilijonov (5000000000000000) ton!

• - na Zemlji bi bila temperatura približno -170 °C, vsi vodni prostori bi zamrznili, kopno pa bi prekrila ledena skorja.
• - vladala bi popolna tišina, saj se zvok v praznini ne širi; nebo bi postalo črno, saj je barva nebesnega svoda odvisna od zraka; ne bi bilo mraka, zor, belih noči.
• - utripanje zvezd bi prenehalo, same zvezde pa bi bile vidne ne le ponoči, ampak tudi podnevi (podnevi jih ne vidimo zaradi sipanja sončne svetlobe v delcih zraka).
• - Živali in rastline bi umrle.