Definition af atmosfæreenhed og forhold til temperatur og tyngdekraft

Jeg synes undertiden, at atmosfærenheden for tryk defineres således, at $ 1 \ \ mathrm {atm} $ ville være det gennemsnitlige atmosfæriske tryk ved havoverfladen.

Jeg synes på den anden side følgende definition:

En standard atmosfære er det tryk, der produceres af en søjle af kviksølv nøjagtigt $ 76 \ \ mathrm {cm} $ høj, ved en temperatur på $ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $, og på et punkt, hvor $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.

Måske er behovet for at specificere temperatur og tyngdeacceleration indlysende for folk, der er mere fortrolige med eksperimentel fysik, men jeg ved intet om disse ting, og for mig forstår jeg ikke, hvorfor folk ville definere det sådan.

Dette er IMHO en eksperimentel definition, fordi det siger, hvordan kan man gå der i praksis og måle $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Men temperatur- og tyngdeacceleration synes først ikke at komme i spil her.

Hvorfor skal man specificere temperatur- og tyngdeacceleration, når man definerer denne definition?

Kommentarer

  • Det blev defineret sådan, fordi der var mange kviksølvtryksmålere og barometre rundt. Den lokale tyngdekraft er anført i tabelform, og temperaturen kan måles rimeligt godt, så de faktiske målinger kan korrigeres for. Vi har erstattet vores kviksølvbaserede udstyr med mindre giftigt udstyr, og standardatmosfærer er blevet erstattet med SI-enheder på $ 1 Pascal = 1 N / m ^ 2 $ og $ 1 bar = 10 ^ 5 Pascal $.

Svar

Hvorfor skal man angive temperatur- og tyngdeacceleration, når man definerer denne definition?

“Centimeter kviksølv” (målt ved hjælp af et kviksølvbarometer) er ikke det bedste mål for atmosfærisk tryk. Ud over at være følsom over for atmosfærisk tryk er et kviksølvbarometer følsomt over for temperaturen i kviksølv og den lokale styrke af tyngdeacceleration.

Sølvet af kviksølv er formodentlig i hydrostatisk ligevægt. I dette tilfælde er ændringen i tryk på grund af ændringer i højden givet af $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Under forudsætning af en konstant densitet og konstant tyngdeacceleration i hele kviksølv betyder det, at højden af søjle er $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ Søjlens højde afhænger ikke kun af atmosfærisk tryk, men også af densitet og lokal tyngdeacceleration. Så hvorfor afhængigheden af temperatur? Sidstnævnte kommer i spil, fordi kviksølvens tæthed varierer med temperaturen.

Svar

Hvorfor skal man angive temperatur- og tyngdeacceleration, når man definerer denne definition?>

Kviksølvbarometeret (trykmåleinstrument) bruger en søjle kviksølv dyppet i en beholder med Hg – som understøttes af det atmosfæriske tryk; så det er lig med (h. densitet af kviksølv.g); hvor h er højden på søjlen.

Derfor skal den lokale værdi af g angives med standardværdien og densiteten af kviksølv taget ved standardtemperatur 0 grader Celsius.

standard blev defineret måske i Paris, hvorved den lokale g-værdi er citeret. vi bruger stadig et kviksølvbaseret barometer kaldet Fortins barometer i vores laboratorier. Standardtrykstrykket svarer til 1.01325 bar eller 760 torr eller 101325 Pa.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *