Am „uneori se pare că unitatea atmosferică pentru presiune trebuie definită astfel încât $ 1 \ \ mathrm {atm} $ ar fi presiunea atmosferică medie la nivelul mării.
Am, pe de altă parte, următoarea definiție:
Un standard atmosfera este presiunea produsă de o coloană de mercur exact 76 $ \ \ mathrm {cm} $ înaltă, la o temperatură de 0 $ ^ \ circ \ mathrm {C} $ și la un punct în care $ g = 980,665 \ \ mathrm {cm } \ \ mathrm {s ^ {- 2}} $.
Poate că nevoia de a specifica temperatura și accelerația gravitațională sunt evidente pentru persoanele mai familiarizate cu fizică experimentală, dar nu știu nimic din aceste lucruri și așa că pentru mine nu am de ce oamenii ar defini așa.
Aceasta este o definiție experimentală IMHO, deoarece se spune cum se poate merge acolo în practică și măsoară $ 1 \ \ mathrm {atm} $. Dar temperatura și accelerația gravitațională la început nu pare să intre în joc aici.
De ce trebuie specificată temperatura și accelerația gravitațională atunci când se face această definiție?
Comentarii
Răspuns
De ce trebuie specificată temperatura și accelerația gravitațională atunci când se face această definiție?
„Centimetri de mercur” (măsurat cu un barometru cu mercur) nu este cea mai bună măsură a presiunii atmosferice. Pe lângă faptul că este sensibil la presiunea atmosferică, un barometru cu mercur este sensibil la temperatura mercurului și la puterea locală a accelerației gravitaționale.
Coloana de mercur este probabil în echilibru hidrostatic. În acest caz, schimbarea presiunii datorată schimbărilor de înălțime este dată de $$ \ frac {dP} {dh} = – \ rho g $$ Presupunând o densitate constantă și o accelerație gravitațională constantă pe tot mercurul înseamnă că înălțimea coloana este $$ h = \ frac {P_a} {\ rho g} $$ Înălțimea coloanei depinde nu numai de presiunea atmosferică, ci și de densitatea și accelerația gravitațională locală. Deci, de ce dependența de temperatură? Acesta din urmă intră în joc deoarece densitatea mercurului variază în funcție de temperatură.
Răspuns
De ce trebuie specificată temperatura și accelerația gravitațională atunci când se face această definiție?>
Barometrul cu mercur (instrument de măsurare a presiunii) folosește o coloană de mercur scufundat într-un recipient de Hg -care este susținut de presiunea atmosferică; deci este egală cu (h. densitatea mercurului.g); unde h este înălțimea coloanei.
Prin urmare, valoarea locală a g trebuie să fie citată cu valoarea standard și densitatea de mercur luată ca la temperatura standard 0 grade Celsius.
standardul a fost definit poate la Paris, prin urmare, valoarea g locală a fost citată. încă folosim un barometru pe bază de mercur numit Barometrul Fortin în laboratoarele noastre. Presiunea atmosferică standard este echivalentă cu 1,01325 bar sau 760 torr sau 101325 Pa.