Minusta tuntuu joskus, että ilmakehän paineyksikkö on määritelty siten, että $ 1 \ \ mathrm {atm} $ olisi keskimääräinen ilmanpaine merenpinnalla.
Minusta tuntuu toisaalta seuraava määritelmä:
Yksi standardi ilmakehä on tarkalleen $ 76 \ \ mathrm {cm} $ korkean elohopeapylvään tuottama paine lämpötilassa $ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $ ja kohdassa, jossa $ g = 980.665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.
Lämpötilan ja painovoiman kiihtyvyyden määrittämisen tarve on ehkä ilmeinen ihmisille, jotka ovat perehtyneempiä kokeellinen fysiikka, mutta en tiedä mitään näistä jutuista, joten en ymmärrä, miksi ihmiset määrittelevät sen näin.
Tämä on IMHO: n yksi kokeellinen määritelmä, koska siinä sanotaan, kuinka sinne voidaan mennä käytännössä ja mittaa $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Mutta lämpötilan ja painovoiman kiihtyvyys ei näytä aluksi tulevan peliin tässä.
Miksi lämpötilan ja painovoiman kiihtyvyys on määriteltävä määritettäessä tätä?
Kommentit
- Se määriteltiin näin, koska ympärillä oli paljon elohopeapainemittareita ja barometreja. Paikallinen painovoima on esitetty taulukoissa ja lämpötila voidaan mitata kohtuullisen hyvin, joten todelliset mittaukset voidaan korjata. Olemme korvanneet elohopeapohjaiset laitteemme vähemmän myrkyllisillä laitteilla, ja tavalliset ilmakehät on korvattu SI-yksiköillä $ 1 Pascal = 1 N / m ^ 2 $ ja $ 1 bar = 10 ^ 5 Pascal $.
vastaus
Miksi lämpötilan ja painovoiman kiihtyvyys on määritettävä määriteltäessä?
”Elohopean senttimetrit” (mitattuna elohopeaparometrillä) eivät ole paras ilmanpaineen mitta. Sen lisäksi, että elohopeapatri on herkkä ilmakehän paineelle, se on herkkä elohopean lämpötilalle ja gravitaatiokiihtyvyyden paikalliselle voimalle.
Elohopeapylväs on oletettavasti hydrostaattisessa tasapainossa. Tässä tapauksessa korkeuden muutoksista johtuvan paineen muutoksen antaa $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Olettaen, että vakiotiheys ja vakio gravitaatiokiihtyvyys koko elohopeassa tarkoittaa, että sarake on $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ Pylvään korkeus riippuu ilmanpaineesta, mutta myös tiheydestä ja paikallisesta painovoimasta. Joten miksi riippuvuus lämpötilasta? Jälkimmäinen tulee esiin, koska elohopean tiheys vaihtelee lämpötilan mukaan.
Vastaa
Miksi lämpötilan ja painovoiman kiihtyvyys on määriteltävä tätä määritelmää tehtäessä?>
Elohopeaputki (paineenmittauslaite) käyttää saraketta elohopeaa, joka on kastettu Hg-astiaan – jota ilmakehän paine tukee; joten se on yhtä suuri kuin (h. elohopean pakkaus.g); missä h on pylvään korkeus.
Siksi g: n paikallinen arvo on ilmoitettava standardiarvolla ja elohopean tiheydellä standardilämpötilassa 0 celsiusastetta.
standardi määriteltiin ehkä Pariisissa, joten paikallinen g-arvo on lainattu. käytämme edelleen laboratorioissamme elohopeapohjaista barometriä nimeltä Fortins Barometer. Normaali ilmanpaine vastaa 1,01325 baria tai 760 torria tai 101325 Pa.