Tidak semua orang tahu bahwa tekanan atmosfer berbeda pada ketinggian yang berbeda. Bahkan ada perangkat khusus untuk mengukur tekanan dan ketinggian. Ini disebut barometer- altimeter. Dalam artikel ini, kita akan mempelajari secara rinci bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian dan apa hubungannya kerapatan udara dengannya. Mari kita pertimbangkan ketergantungan ini pada contoh grafik.
Tekanan atmosfer pada ketinggian yang berbeda
Tekanan atmosfer bergantung pada ketinggian. Ketika dinaikkan 12 m, tekanannya berkurang 1 mm Hg. Fakta ini dapat ditulis menggunakan ekspresi matematika berikut: h/∆P=12 m/mm Hg. Seni. h adalah perubahan ketinggian, P adalah perubahan tekanan atmosfer dengan perubahan ketinggian sebesar h. Apa yang mengikuti dari ini?
Rumus ini menunjukkan bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian. Jadi, jika kita naik 12 m, maka tekanan darah akan turun 12 mm Hg, jika 24 m - makapada 2mmHg. Jadi, dengan mengukur tekanan atmosfer, seseorang dapat menilai ketinggiannya.
Milimeter air raksa dan hektopaskal
Dalam beberapa masalah, tekanan tidak dinyatakan dalam milimeter air raksa, tetapi dalam pascal atau hektopaskal. Mari kita tulis hubungan di atas untuk kasus ketika tekanan dinyatakan dalam hektopaskal. 1 mmHg Seni.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Sekarang mari kita nyatakan rasio ketinggian dan tekanan atmosfer bukan dalam milimeter air raksa, tetapi dalam hektopaskal. h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Setelah perhitungan diperoleh: h/∆P=9 m/hPa. Ternyata ketika kita naik 9 meter, tekanan berkurang satu hectopascal. Tekanan normalnya adalah 1013 hPa. Mari kita bulatkan 1013 ke 1000 dan asumsikan bahwa ini persis BP di permukaan bumi.
Jika kita mendaki 90 meter, bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian? Ini berkurang 10 hPa, 90 m - 100 hPa, 900 m - 1000 hPa. Jika tekanan di tanah adalah 1000 hPa, dan kita naik 900 m, maka tekanan atmosfer menjadi nol. Jadi, ternyata atmosfer berakhir di ketinggian sembilan kilometer? Tidak. Pada ketinggian seperti itu ada udara, pesawat terbang di sana. Jadi apa masalahnya?
Hubungan antara kepadatan udara dan ketinggian. Fitur
Bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian di dekat permukaan bumi? Gambar di atas sudah menjawab pertanyaan ini. Semakin tinggi ketinggiannya, semakin rendah kerapatan udaranya. Selama kita dekat dengan permukaan bumi, perubahan kerapatan udara tidak terlihat. Oleh karena itu, untuk setiapper satuan tinggi, tekanan berkurang sekitar nilai yang sama. Dua ekspresi yang kita tulis sebelumnya harus dianggap benar hanya jika kita dekat dengan permukaan bumi, tidak lebih tinggi dari 1-1,5 km.
Grafik yang menunjukkan bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian
Sekarang mari kita beralih ke visibilitas. Mari kita buat grafik tekanan atmosfer versus ketinggian. Pada ketinggian nol P0=760mm Hg. Seni. Karena kenyataan bahwa dengan meningkatnya ketinggian, tekanan berkurang, udara atmosfer akan lebih sedikit terkompresi, kepadatannya akan menjadi lebih kecil. Oleh karena itu, pada grafik, ketergantungan tekanan pada ketinggian tidak akan digambarkan oleh garis lurus. Apa artinya ini?
Bagaimana tekanan atmosfer berubah dengan ketinggian? Di atas tanah? Pada ketinggian 5,5 km berkurang 2 kali lipat (Р0/2). Ternyata jika kita naik ke ketinggian yang sama, yaitu 11 km, tekanan akan berkurang setengahnya dan akan sama dengan 0/4, dst.
Mari kita hubungkan titik-titik tersebut dan kita akan melihat bahwa grafik tersebut bukanlah sebuah garis lurus, melainkan sebuah kurva. Mengapa, ketika kita menuliskan hubungan ketergantungan, tampaknya atmosfer berakhir pada ketinggian 9 km? Kami menganggap bahwa grafik lurus pada ketinggian berapa pun. Ini akan terjadi jika atmosfer berbentuk cair, yaitu jika kerapatannya konstan.
Penting untuk dipahami bahwa grafik ini hanya sebagian dari ketergantungan pada ketinggian rendah. Pada titik ini tidak ada tekanan turun ke nol. Bahkan di luar angkasa, ada molekul gas, yang, bagaimanapun, tidak memilikikaitannya dengan atmosfer bumi. Tidak ada kekosongan mutlak, kekosongan di setiap titik Semesta.
