Définition de l’unité d’atmosphère et relation avec la température et la gravité

Il me semble parfois que l’unité d’atmosphère pour la pression soit définie de telle sorte que $ 1 \ \ mathrm {atm} $ serait la pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer.

Jai par contre la définition suivante:

Une norme atmosphère est la pression produite par une colonne de mercure exactement 76 $ \ \ mathrm {cm} $ haute, à une température de $ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $, et à un point où $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.

Peut-être que la nécessité de spécifier la température et laccélération de la gravité sont évidentes pour les personnes plus familiarisées avec physique expérimentale, mais je ne sais rien de tout cela et donc pour moi je ne comprends pas pourquoi les gens le définiraient comme ça.

Cest à mon humble avis une définition expérimentale, car elle dit comment on peut y aller en pratique et mesurer $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Mais la température et laccélération de la gravité ne semble pas au premier abord entrer en jeu ici.

Pourquoi faut-il spécifier la température et l’accélération de la gravité lors de cette définition?

Commentaires

  • Cétait défini comme ça parce quil y avait beaucoup de compteurs de pression à mercure et de baromètres autour. La gravité locale est tabulée et la température peut être mesurée raisonnablement bien, de sorte que les mesures réelles peuvent être corrigées. Nous avons remplacé nos équipements à base de mercure par des équipements moins toxiques et les atmosphères standard ont été remplacées par des unités SI de 1 $ Pascal = 1 N / m ^ 2 $ et $ 1 bar = 10 ^ 5 Pascal $.

Réponse

Pourquoi faut-il spécifier laccélération de la température et de la gravité lors de cette définition?

Les « centimètres de mercure » (mesurés par un baromètre à mercure) ne sont pas la meilleure mesure de la pression atmosphérique. En plus dêtre sensible à la pression atmosphérique, un baromètre à mercure est sensible à la température du mercure et à la force locale de laccélération gravitationnelle.

La colonne de mercure est vraisemblablement en équilibre hydrostatique. Dans ce cas, le changement de pression dû aux changements de hauteur est donné par $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ En supposant une densité constante et une accélération gravitationnelle constante dans tout le mercure signifie que la hauteur du la colonne est $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ La hauteur de la colonne dépend non seulement de la pression atmosphérique mais aussi de la densité et de laccélération gravitationnelle locale. Alors pourquoi la dépendance à la température? Ce dernier entre en jeu car la densité du mercure varie avec la température.

Réponse

Pourquoi faut-il spécifier laccélération de la température et de la gravité lors de la définition de cette définition?>

Le baromètre à mercure (instrument de mesure de la pression) utilise une colonne de mercure trempé dans un récipient de Hg -qui est supporté par la pression atmosphérique; donc son égal à (h. densité de mercure.g); où h est la hauteur de la colonne.

Par conséquent, la valeur locale de g doit être citée avec la valeur standard et la densité de mercure prise à une température standard de 0 degré centigrade.

Le La norme a peut-être été définie à Paris, de sorte que la valeur g locale a été citée. nous utilisons toujours un baromètre à base de mercure appelé baromètre Fortin dans nos laboratoires. La pression atmosphérique standard équivaut à 1,01325 bar ou 760 torr ou 101325 Pa.

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