Wydaje mi się, że czasami jednostka atmosfery dla ciśnienia jest zdefiniowana tak, że $ 1 \ \ mathrm {atm} $ byłoby średnim ciśnieniem atmosferycznym na poziomie morza.
Z drugiej strony wydaje mi się następująca definicja:
Jeden standard Atmosfera to ciśnienie wytwarzane przez kolumnę rtęci o wysokości dokładnie 76 $ \ \ mathrm {cm} $, w temperaturze 0 ^ \ circ \ mathrm {C} $ i w punkcie, w którym $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.
Być może potrzeba określenia temperatury i przyspieszenia grawitacyjnego jest oczywista dla osób lepiej zaznajomionych fizyka eksperymentalna, ale nic o tym nie wiem, więc nie rozumiem, dlaczego ludzie tak to definiują.
To jest jedna eksperymentalna definicja IMHO, ponieważ mówi, jak można się tam dostać w praktyce i zmierz 1 $ \ \ mathrm {atm} $. Ale temperatura i przyspieszenie ziemskie na pierwszy rzut oka nie wydaje się to mieć znaczenia.
Dlaczego przy tworzeniu tej definicji trzeba podawać temperaturę i przyspieszenie ziemskie?
Komentarze
- Zostało to tak zdefiniowane, ponieważ wokół było wiele mierników ciśnienia rtęci i barometrów. Lokalną grawitację przedstawiono w tabeli, a temperaturę można zmierzyć w miarę dobrze, dzięki czemu można skorygować rzeczywiste pomiary. Wymieniliśmy nasz sprzęt rtęciowy na mniej toksyczny, a standardowe atmosfery zostały zastąpione jednostkami SI o wartości 1 $ Pascal = 1 N / m ^ 2 $ i 1 $ bar = 10 ^ 5 Pascal $.
Odpowiedź
Dlaczego podczas tworzenia tej definicji trzeba określać temperaturę i przyspieszenie ziemskie?
„Centymetry słupa rtęci” (mierzone barometrem rtęci) nie są najlepszą miarą ciśnienia atmosferycznego. Oprócz tego, że jest wrażliwy na ciśnienie atmosferyczne, barometr rtęciowy jest czuły na temperaturę rtęci i lokalną siłę przyspieszenia grawitacyjnego.
Kolumna rtęci prawdopodobnie znajduje się w równowadze hydrostatycznej. W tym przypadku zmiana ciśnienia spowodowana zmianami wysokości jest określona wzorem $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Zakładając stałą gęstość i stałe przyspieszenie grawitacyjne w całym rtęci, oznacza to, że wysokość kolumna to $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ Wysokość kolumny zależy nie tylko od ciśnienia atmosferycznego, ale także od gęstości i lokalnego przyspieszenia grawitacyjnego. Skąd więc zależność od temperatury? To ostatnie ma znaczenie, ponieważ gęstość rtęci zmienia się wraz z temperaturą.
Odpowiedź
Dlaczego podczas tworzenia tej definicji trzeba określić temperaturę i przyspieszenie grawitacyjne?>
Barometr rtęciowy (przyrząd do pomiaru ciśnienia) używa kolumny rtęci zanurzonej w pojemniku z Hg – podtrzymywanym przez ciśnienie atmosferyczne; więc jest równa (h. gęstość rtęci.g); gdzie h jest wysokością kolumny.
Dlatego lokalną wartość g należy zacytować wraz z wartością standardową i gęstością rtęci przyjętą w temperaturze standardowej 0 stopni Celsjusza.
standard został zdefiniowany być może w Paryżu, dlatego też zacytowano lokalną wartość g. nadal używamy w naszych laboratoriach barometru rtęciowego zwanego Barometrem Fortina. Standardowe ciśnienie atmosfery jest równoważne 1,01325 bar lub 760 torr lub 101325 Pa.