Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Декабря 2011 в 00:17, реферат
1 Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле.
Наличие атмосферного давления привело людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами — вода не поднималась выше 10,3 метров. Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом — ртутью, пре
1 Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле.
Наличие атмосферного давления привело людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами — вода не поднималась выше 10,3 метров. Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом — ртутью, предпринятые Эванджелиста Торричелли привели к тому, что в 1643 он доказал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр), — стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм
На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 641 — 816 мм рт. ст.(внутри смерча давление падает и может достигать значения 560 мм ртутного столба).
Нормальным атмосферным давлением называют давление в 760 мм рт.ст. на уровне моря при температуре 15 °C. (Международная стандартная атмосфера — МСА)(101 325 Па).
Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой. Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль), называется барической (барометрической) ступенью. У земной поверхности при давлении 1000 гПа и температуре 0 °С она равна 8 м/гПа. С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает, то есть она прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна давлению. Величина, обратная барической ступени, — вертикальный барический градиент, то есть изменение давления при поднятии или опускании на 100 метров. При температуре 0 °C и давлении 1000 гПа он равен 12,5 гПа.
На картах давление показывается с помощью изобар — линий, соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря. Атмосферное давление измеряется барометром.
На протяжении многих веков человечество пыталось научиться предсказывать погоду и строить метеопрогнозы на ближайшие дни. Сложно переоценить пользу от таких знаний, поэтому величайшие ученые бились над решением данной задачи. Важным прорывом в данном направлении стала гипотеза о том, что воздух имеет вес. Было подмечено, что сила ветра способна перемещать предметы и совершать определенную работу. Еще Аристотель задумался над вопросом о массе воздуха. Он произвел простой опыт: взвесил надутый воздухом бычий пузырь, а затем взвесил пустой пузырь. Оказалось, что пустой пузырь легче. Насколько точно мог измерить вес в те времена Аристотель остается лишь догадываться. Тем не менее, он был уверен, что воздух не лишен массы. После Аристотеля многие ученые размышляли над этим вопросом, но первые серьезные результаты в этом направлении были получены лишь в 1644 году известным итальянским ученым Торричелли. Эванджелиста Торричелли был учеником Галилео Галилея, и однажды перед ним возникла любопытная задача: в новый построенный фонтан не поступала вода. Проведя серию опытов, Торричелли доказал, что масса воздуха уравновешивается водяным столбом высотой 10 метров. Так появилась идея создания барометра. Первый жидкостный барометр, построенный Торричелли представлял собой запаянную с одной стороны стеклянную трубку, а второй конец был погружен в сосуд с ртутью. В качестве жидкости было принято использовать ртуть, так как она в 13 раз тяжелее воды и для измерения атмосферного давления будет достаточно трубки небольшой длины.
Ртутный барометр отличается очень высокой точностью измерения атмосферного давления и широко применяется в метеорологии. Практически каждая метеостанция имеет в своем распоряжении такой барометр. В тоже время главным недостатком ртутного барометра является его конструкция. Она не позволяет использовать прибор в быту, так как существует высокая вероятность вытекания ртути, которая вредна для здоровья человека.
В 17 веке великий немецкий математик и физик Готфрид Вильгельм фон Лейбниц высказал идею создания анероидного барометра, но не построил его. С греческого языка "анероид" дословно переводится как "безводный". Это означает, что барометр анероид для измерения атмосферного давления не использует ртуть. Первый в мире анероидный барометр построил в 1847 году французский инженер Люсьен Види.
Главной деталью
анероидного барометра является
запаянный металлический