Jeg synes noen ganger at atmosfærenheten for trykk defineres slik at $ 1 \ \ mathrm {atm} $ ville være det gjennomsnittlige atmosfæriske trykket på havnivå.
Jeg har på den annen side syntes følgende definisjon:
En standard atmosfære er trykket produsert av en kvikksølvkolonne nøyaktig $ 76 \ \ mathrm {cm} $ høy, ved en temperatur på $ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $, og på et punkt der $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.
Kanskje behovet for å spesifisere temperatur og tyngdekraftsakselerasjon er åpenbart for folk mer kjent med eksperimentell fysikk, men jeg vet ingenting om dette, og så for meg skjønner jeg ikke hvorfor folk vil definere det slik.
Dette er IMHO en eksperimentell definisjon, fordi det sier hvordan kan man gå dit i praksis og måle $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Men temperatur og tyngdekraft akselerasjon synes ikke først å spille inn her.
Hvorfor trenger man å spesifisere temperatur- og tyngdekraftsakselerasjonen når man gjør denne definisjonen?
Kommentarer
- Det ble definert slik fordi det var mange kvikksølvtrykkmålere og barometre rundt. Den lokale tyngdekraften er tabellert og temperaturen kan måles rimelig bra, slik at de faktiske målingene kan korrigeres for. Vi har erstattet vårt kvikksølvbaserte utstyr med mindre giftig utstyr, og standard atmosfærer er erstattet med SI-enheter på $ 1 Pascal = 1 N / m ^ 2 $ og $ 1 bar = 10 ^ 5 Pascal $.
Svar
Hvorfor trenger man å spesifisere temperatur og tyngdekraftsakselerasjon når man gjør denne definisjonen?
«Centimeter kvikksølv» (målt med et kvikksølvbarometer) er ikke det beste målet på atmosfæretrykk. I tillegg til å være følsom overfor atmosfæretrykk, er et kvikksølvbarometer følsomt for temperaturen i kvikksølv og den lokale styrken av gravitasjonsakselerasjon.
kvikksølvkolonnen er antagelig i hydrostatisk likevekt. I dette tilfellet er trykkendringen på grunn av endringer i høyden gitt av $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Forutsatt at en konstant tetthet og konstant gravitasjonsakselerasjon i hele kvikksølv betyr at høyden på kolonnen er $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ Kolonnens høyde avhenger ikke bare av atmosfærisk trykk, men også av tetthet og lokal tyngdeakselerasjon. Så hvorfor avhengigheten av temperatur? Sistnevnte spiller inn fordi tettheten av kvikksølv varierer med temperaturen.
Svar
Hvorfor trenger man å spesifisere temperatur og tyngdekraftakselerasjon når man gjør denne definisjonen?>
Kvikksølvbarometeret (trykkmåleinstrument) bruker en kolonne av kvikksølv dyppet i en beholder med Hg – som støttes av atmosfæretrykket; så det er lik (h. tetthet av kvikksølv.g); der h er høyden på kolonnen.
Derfor må den lokale verdien av g siteres med standardverdien og tettheten av kvikksølv tatt ved standard temperatur 0 grader Celsius.
standard ble kanskje definert i Paris, og dermed er den lokale g-verdien sitert. vi bruker fremdeles et kvikksølvbasert barometer kalt Fortins barometer i våre laboratorier. Standard atmosfæretrykk tilsvarer 1.01325 bar eller 760 torr eller 101325 Pa.