Soms lijkt het erop dat de atmosfeereenheid voor druk zo wordt gedefinieerd dat $ 1 \ \ mathrm {atm} $ zou de gemiddelde atmosferische druk op zeeniveau zijn.
Aan de andere kant heb ik de volgende definitie:
Eén standaard atmosfeer is de druk die wordt geproduceerd door een kwikkolom die precies $ 76 \ \ mathrm {cm} $ hoog is, bij een temperatuur van $ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $, en op een punt waar $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.
Misschien is de noodzaak om de temperatuur en de zwaartekrachtversnelling te specificeren duidelijk voor mensen die meer bekend zijn met experimentele natuurkunde, maar ik weet niets van dit spul en dus begrijp ik voor mij niet waarom mensen het zo zouden definiëren.
Dit is IMHO een experimentele definitie, omdat het zegt: hoe kan men daar naartoe gaan in de praktijk en meet $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Maar temperatuur en zwaartekrachtversnelling lijkt hier in eerste instantie niet in het spel te komen.
Waarom moet men de temperatuur en zwaartekrachtversnelling specificeren bij het maken van deze definitie?
Opmerkingen
- Het was zo gedefinieerd omdat er veel kwikdrukmeters en barometers in de buurt waren. De plaatselijke zwaartekracht is getabelleerd en de temperatuur kan redelijk goed worden gemeten, zodat de feitelijke metingen kunnen worden gecorrigeerd. We hebben onze op kwik gebaseerde apparatuur vervangen door minder giftige apparatuur en standaardatmosferen zijn vervangen door SI-eenheden van $ 1 Pascal = 1 N / m ^ 2 $ en $ 1 bar = 10 ^ 5 Pascal $.
Answer
Waarom moet men de temperatuur en zwaartekrachtversnelling specificeren bij het maken van deze definitie?
“Centimeter kwik” (zoals gemeten met een kwikbarometer) is niet de beste maatstaf voor de atmosferische druk. Behalve dat hij gevoelig is voor atmosferische druk, is een kwikbarometer ook gevoelig voor de temperatuur van het kwik en de plaatselijke sterkte van de zwaartekrachtversnelling.
De kwikkolom bevindt zich vermoedelijk in hydrostatisch evenwicht. In dit geval wordt de verandering in druk als gevolg van hoogteverschillen gegeven door $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Uitgaande van een constante dichtheid en constante zwaartekrachtversnelling door het kwik, betekent dat de hoogte van de kolom is $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ De hoogte van de kolom hangt niet alleen af van de atmosferische druk, maar ook van de dichtheid en lokale zwaartekrachtversnelling. Dus waarom de afhankelijkheid van temperatuur? Dit laatste speelt een rol omdat de dichtheid van kwik varieert met de temperatuur.
Antwoord
Waarom moet men de temperatuur en zwaartekrachtversnelling specificeren bij het maken van deze definitie?>
De kwikbarometer (drukmeetinstrument) gebruikt een kolom kwik gedoopt in een container met Hg -die wordt ondersteund door de atmosferische druk; dus het is gelijk aan (h. dichtheid van kwik.g); waarbij h de hoogte van de kolom is.
Daarom moet de lokale waarde van g worden vermeld met de standaardwaarde en de dichtheid van kwik genomen als bij standaardtemperatuur 0 graden Celsius.
De de norm werd misschien in Parijs gedefinieerd, waarbij de lokale g-waarde werd vermeld. we gebruiken nog steeds een op kwik gebaseerde barometer genaamd Fortins Barometer in onze laboratoria. De standaardatmosfeerdruk is gelijk aan 1,01325 bar of 760 torr of 101325 Pa.