Jaký přístroj měří atmosférický tlak. Přístroje pro měření atmosférického tlaku. Historie měření atmosférického tlaku

19.06.2015

Tlak vzduchu se velmi liší. Pokud se jedná o více než 760 milimetrů rtuti, pak se uvažuje zvýšené, pokud méně pak snížena.

Změna pozorování atmosférický tlak vám umožní předpovídat počasí. Například při zvýšeném tlaku zimní období počasí je v létě chladnější a horké. Snížený atmosférický tlak přispívá k výskytu mraků, srážek. Neustále znát hodnotu atmosférického tlaku a sledovat jeho změny je proto nezbytné nejen pro vědce, lékaře, ale pro nás všechny.

Atmosférický tlak

Atmosférický tlak se měří v milimetrech rtuťový sloupec, stejně jako v pascalech a hektopascalech. Považuje se za normální tlak, což se rovná 760 mm Hg. Umění. (1013,25 hPa).

Atmosférický tlak má tendenci se měnit se změnami povětrnostní podmínky. Často tlak klesá před nepřízní počasí, stoupá před dobrým. Vedení záznamů o změnách tlaku umožňuje určit pohyb cyklónů a směr větrů.

Pohoda člověka žijícího dlouhodobě v určité oblasti není často ovlivněna změnou charakteristického tlaku. V případech, kdy dochází k neperiodickým výkyvům atmosférického tlaku, se vyvíjejí i zdraví lidé bolest hlavy, pracovní kapacita klesá a je pociťována tíha těla.

Změny atmosférického tlaku ovlivňují i ​​mnohé technologické procesy. Například při zpracování ropných produktů, kde je tlak jedním z hlavních kontrolovaných technických parametrů; pekárenská výroba, kde tlakové údaje výrazně ovlivňují vlhkost polotovarů z těsta; v leteckém průmyslu je to velmi důležitý parametr, který ovlivňuje podmínky provozu.

Přístroje na měření atmosférického tlaku

K dnešnímu dni existuje několik typů barometrů, s jejichž pomocí měří tlak vzduchu:

• Rtuťový sifonový barometr je trubice ve tvaru U, naplněná rtutí s otevřeným a utěsněným koncem.
• Rtuťový barometr - sestává z vertikální trubice naplněné rtutí, jejíž horní konec je utěsněn a spodní konec je ve speciálním pohárku se rtutí.
• Aneroidní barometr je bezvzduchová kovová krabička se zvlněnými stěnami.
• Barograf je samočinně pípající přístroj, který se používá ke sledování barometrického tlaku v určitých časových intervalech.
• Elektronický barometr je digitální zařízení, které funguje na principu obyčejného aneroidu nebo na principu měření tlaku vzduchu na citlivém krystalu.

Rtuťové barometry jsou přesnější a spolehlivější než aneroidy a používají se ke kontrole činnosti jiných typů barometrů. Výška tlaku v nich je dána výškou sloupce rtuti. Meteorologické stanice jsou vybaveny pohárovými barometry.

Měření atmosférického tlaku termohygrometrem

Atmosférický tlak se měří nejen s různé druhy barometry, ale také s tak univerzálními digitálními přístroji, jako jsou termohygrometry. Navzdory tomu, že hlavním úkolem těchto přístrojů je zjišťovat relativní vlhkost a teplotu, výborně odvádějí i měření tlaku vzduchu, přičemž ukazují ty nejpřesnější hodnoty. Proto je mnohem výhodnější pořídit si taková multifunkční zařízení než zastaralé barometry a psychrometry.

EXIS JSC vám dává do pozornosti širokou škálu elektronických tlakoměrů a další vysoce kvalitní instrumentace a vždy za dostupné ceny.

V naší společnosti si můžete zakoupit zejména následující modely termohygrometrů:

Všechny modely termohygrometrů mají PC rozhraní přes USB, RS-232 a lze je namontovat na stěnu.

Zařízenířízení teplota a vlhkost parametry vzduchu:

teploměry– slouží k měření teploty;

barometry- slouží k měření tlaku;

anemometry– používá se k měření rychlosti větru;

psychrometry, vlhkoměry, vlhkoměry– používá se k měření vlhkosti;

termografy, barografy, hygrografy– slouží k zaznamenání změny odpovídajících parametrů v průběhu času.

Měřítko měřicí zařízení, sada značek a čísel na čtecím zařízení zařízení, odpovídající řadě po sobě jdoucích hodnot měřené hodnoty. Minimálníčást divize zařízení - hodnota rozdělení.

Používají se následující typy teploměry:

plynový teploměr- působení je založeno na závislosti tlaku nebo objemu plynu na teplotě.

kapalinový teploměr– působení je založeno na tepelné roztažnosti kapaliny. V závislosti na teplotním rozsahu použití se plní etylalkoholem (od -80 do +80 °C), rtutí (od -35 do +750 °C) a dalšími kapalinami.

kovový teploměr- akce je založena na změně konfigurace bimetalové desky při zahřátí v důsledku rozdílu v teplotní roztažnost kovy. Bimetalová deska - svařená nebo nýtovaná z pásků dvou různých kovů s různou tepelnou roztažností.

odporový teploměr- působení je založeno na změně elektrického odporu kovů a polovodičů s teplotou.

Teploměr termoelektrický– působení je založeno na změně elektromotorické síly v termočlánku. Termočlánek sestává ze dvou různých vodičů nebo polovodičů zapojených do série (pájených) k sobě.

Používají se následující typy areometry:

V rtuť (kapalina) atmosférický tlak barometru se měří výškou rtuťového sloupce v horní utěsněné trubici, spuštěné otevřeným koncem do nádoby se rtutí. Rtuťové barometry- nejpřesnější přístroje, jsou vybaveny meteorologickými stanicemi a kontrolují činnost ostatních typů barometrů.

aneroid- barometr, ve kterém se měří atmosférický tlak velikostí deformace pružné kovové skříně, ze které je odčerpáván vzduch. Když se tlak změní, krabička se smrští nebo roztáhne a související jehla se pohybuje po stupnici, aby indikovala tlak.

Hypsotermometr (termobarometr) - zařízení na měření atmosférického tlaku, založené na tom, že se změnou tlaku se mění i bod varu vody. Používá se v expedičních podmínkách v horách.

Rychlost větru měřeno anemometrem.

Anemometr, zařízení na měření rychlosti větru a průtoků plynů (někdy též směru větru - anemorumbometr) počtem otáček otočné točny.

Přístroje pro měření vlhkost vzduchu vzduch mít běžné jméno vlhkoměry.

vlhkoměr- přístroj na měření vlhkosti plynů, kapalin a pevných (včetně drobivých) těles. Existují vlhkoměry: hygroskopické, elektrochemické (pro plyny a kapaliny), hygrometrické a psychrometrické (pro plyny), kapacitní a konduktometrické (pro kapaliny a pevné látky), stejně jako vlhkoměry založené na fenoménu nukleární magnetické rezonance.

Vlhkost vzduchu měřeno především následujícími přístroji.

Vlhkoměr- přístroj na zjišťování vlhkosti vzduchu. Nejběžnější jsou psychrometr a vlasový vlhkoměr, který měří relativní vlhkost vzduchu změnou délky lidského vlasu bez tuku v závislosti na vlhkosti vzduchu.

Psychrometr- zařízení pro měření teploty a vlhkosti vzduchu, sestávající ze dvou teploměrů, z nichž jeden („smáčený“) má nádrž obalenou smáčenou kambričkou. Teplota je určena "suchým" teploměrem, vlhkost - rozdílem mezi hodnotami suchého a mokrého teploměru.

Jeden z nejpřesnějších přístrojů používaných k měření atmosférického tlaku na všech meteorologické stanice, je tzv. staniční pohárový barometr. Jedná se o skleněnou trubici o délce cca 80 cm, s průřezem 1 cm2. Jeho horní konec je utěsněn a spodní otevřený konec je spuštěn do kalíšku se rtutí. Trubice je naplněna rtutí; v nezaplněné části tubusu - bezvzduchovém (přesněji extrémně řídkém) prostoru.

Aby byla trubice chráněna před mechanickým poškozením, je uzavřena v kovovém rámu. Schematický diagram mořského pohárového barometru: na obou stranách jsou vytvořeny dvě podélné štěrbiny, jedna proti druhé, potřebné k určení výšky rtuťového sloupce v trubici. Na levé straně přední štěrbiny je použita stupnice: ve starých barometrech v milimetrech, v nových, v milibarech. K odečítání tlaku na stupnici slouží pohyblivý kroužek s noniusem. Posun nonie po štěrbině se provádí pomocí šroubu umístěného na pravé straně rámu. Před počítáním se spodní řez nonia přivede k hornímu bodu viditelného menisku rtuti a poté se tlak odečte s desetinami: celá čísla se počítají od spodního řezu nonia a desetiny - z dílků nonia. (od 0 do 9). Desetiny (mm nebo mb) se posuzují podle dílku nonie, které se přesně shoduje s jakýmkoli dílkem na stupnici. Aby se do kalíšku se rtutí dostal vzduch, byl v něm vytvořen malý otvor, volně uzavřený šroubovacím uzávěrem.

Staniční pohárový barometr je instalován v meteorologické stanici ve speciální skříni ve svislé poloze.

Námořní rtuťový barometr, jak jeho název napovídá, je určen k měření atmosférického tlaku na lodích. V principu je uspořádán stejně jako staniční pohárkový barometr a liší se od něj menšími rozměry a užší barometrickou trubicí s nástavci na jejích koncích. Zúžení střední části trubice na tloušťku kapiláry se provádí pro snížení kolísání rtuti v trubici při pohybu nádobky a pro zamezení pronikání vzduchových bublin do rtuti. Rtuťový kalíšek je užší než u staničního barometru. Do značné míry také eliminuje vliv pohybu lodi na stav a hodnoty barometru.

Námořní barometr je zavěšen na lodi v uzavřeném prostoru na kardanu.

Aneroidní barometr, nebo jednoduše aneroid, je jednoduchý a snadno použitelný přístroj široce používaný k měření atmosférického tlaku na lodích.

Princip činnosti aneroidu je založen na měření stupně deformace stěn duté ploché kovové tlakové skříně za atmosférického tlaku.

Aneroidní box jako přijímací část zařízení velmi citlivě reaguje na změny atmosférického tlaku. Citlivost tlakového boxu je dosažena tím, že vzduch v něm je velmi silně vypouštěn. Když se tlak zvýší, krabice se smrští, a když se sníží, roztáhne se. Aby nedošlo k úplné deformaci krabice, která je možná působením atmosférického tlaku, je k ní připevněna oblouková pružina, která roztažením krabice vyrovnává na ni působící atmosférický tlak.

Stlačení a tah krabičky se přenáší na ukazatel barometru soustavou táhel a pák. Stupnice aneroidu je odstupňována buď v milimetrech nebo v milimetrech rtuťového sloupce. Aneroid byl kalibrován za podmínky, že teplota tlakové komory při všech tlacích je 0°. Proto pro stanovení korekce pro čtení aneroidu, která závisí na teplotě, při čtení tlaku, pokaždé, když je určena teplota samotného zařízení. Ten je určen teploměrem namontovaným v obloukové štěrbině na předním povrchu aneroidu.

Mechanismus aneroidu je uzavřen v kulaté kovové nebo plastové krabičce, na přední straně prosklené. Zařízení je vždy uloženo ve speciálním pouzdře s otevíracím víkem.

Aneroidní barometr je ve srovnání se rtuťovým barometrem méně přesný přístroj, ale je téměř necitlivý na pohyb nádoby. Díky tomu je používání a skladování na palubě pohodlnější. Hlavní nevýhodou aneroidů je postupné snižování jejich citlivosti a přesnosti indikace v důsledku zbytkové deformace anerondiového boxu a pružiny, ke které časem dochází. K odstranění těchto nedostatků musí být aneroidy pravidelně kontrolovány ve speciálních institucích hydrometeorologické služby - v ověřovacím úřadu. Ověření aneroidů by se mělo provádět každých šest měsíců.

Barograf je určen pro nepřetržitý záznam změn atmosférického tlaku. Jeho zařízení je podobné jako u termografu. Skládá se také ze dvou hlavních částí: vnímání a psaní. Několik (5-10) aneronálních boxů, vzájemně propojených kovovými těsněními, slouží jako tlakový přijímač. Aby se zabránilo úplné deformaci krabic, která je možná působením atmosférického tlaku, je v každé z nich zabudována pružina.

Částečná celková deformace v podobě malých vertikálních posunů celé řady tlakových boxů, vznikající vlivem měnícího se atmosférického tlaku, je přenášena soustavou pák na šipku, na jejímž konci je upevněno pero.

K zaznamenávání tlaku ve formě křivky dochází na bubnu, který se pomalu otáčí pomocí hodinového strojku. Na buben se navlékne papírová páska, která je ohraničena vodorovnými čarami (tlak v mb) a svislými oblouky (čas v hodinách a minutách).

V závislosti na době plné otáčky bubnu jsou barorify „denní“ a „týdenní“.

Pomocí barografu lze určit nejen konkrétní hodnotu atmosférického tlaku v libovolném čase, ale také velikost a povahu jeho změny v libovolném časovém intervalu.

Vzhledem k tomu, že změna atmosférického tlaku velmi úzce souvisí s aktuálním a nadcházejícím počasím, abychom ji mohli předpovídat v podmínkách plavby, je důležité znát ani ne tak absolutní hodnotu tlaku, jako velikost a povahu jeho změny za minulost. pár hodin.

Barograf na plavidle se instaluje uvnitř z pružných výztuh nebo je připevněn ke speciální polici nebo ke stolu.

Pozornost! Administrátorský web nenese odpovědnost za obsah metodologický vývoj, jakož i za soulad s vývojem federálního státního vzdělávacího standardu.

• Účastník: Vertushkin Ivan Aleksandrovich
• Vedoucí: Vinogradova Elena Anatolyevna

Úvod

Dnes venku prší. Po dešti se teplota vzduchu snížila, zvýšila se vlhkost a snížil se atmosférický tlak. Atmosférický tlak je jedním z hlavních faktorů, které určují stav počasí a klimatu, takže znalost atmosférického tlaku je při předpovědi počasí nezbytná. Schopnost měřit atmosférický tlak má velký praktický význam. A dá se měřit speciálními barometry. V kapalinových barometrech při změně počasí sloupec kapaliny stoupá nebo klesá.

Znalost atmosférického tlaku je nezbytná v medicíně, v technologické procesy, lidský život a všechny živé organismy. Mezi změnami atmosférického tlaku a změnami počasí existuje přímý vztah. Zvýšení nebo snížení atmosférického tlaku může být známkou změn počasí a ovlivnit pohodu člověka.

Popis tří vzájemně souvisejících fyzikálních jevů z Každodenní život:

• Vztah mezi počasím a atmosférickým tlakem.
• Jevy, na nichž je založena činnost přístrojů pro měření atmosférického tlaku.

Relevance práce

Relevance zvoleného tématu spočívá v tom, že lidé mohli v každé době díky svým pozorováním chování zvířat předvídat změny počasí, přírodní katastrofy a vyhýbat se lidským obětem.

Vliv atmosférického tlaku na náš organismus je nevyhnutelný, náhlé změny atmosférického tlaku ovlivňují pohodu člověka, trpí zejména lidé závislí na počasí. Dopad atmosférického tlaku na lidské zdraví samozřejmě snížit nemůžeme, ale můžeme pomoci vlastnímu tělu. Správně organizovat svůj den, rozdělovat čas mezi práci a odpočinek může pomoci schopnost měřit atmosférický tlak, znalosti lidová znamení, používání domácích spotřebičů.

Objektivní: zjistit, jakou roli hraje atmosférický tlak v každodenním životě člověka.

úkoly:

• Naučte se historii měření atmosférického tlaku.
• Určete, zda existuje vztah mezi počasím a atmosférickým tlakem.
• Studovat typy přístrojů určených k měření atmosférického tlaku vyrobených člověkem.
• Prozkoumat fyzikální jevy, která je základem provozu přístrojů pro měření atmosférického tlaku.
• Závislost tlaku kapaliny na výšce sloupce kapaliny v kapalinových barometrech.

Metody výzkumu

• Rozbor literatury.
• Zobecnění přijímaných informací.
• Pozorování.

Obor studia: Atmosférický tlak

Hypotéza: atmosférický tlak je pro člověka důležitý .

Význam práce: materiál této práce lze využít ve třídě i v mimoškolních aktivitách, v životě mých spolužáků, studentů naší školy, všech milovníků přírodopisu.

Pracovní plán

I. Teoretická část (sběr informací):

1. Přehled a rozbor literatury.
2. Internetové zdroje.

II. Praktická část:

• pozorování;
• sběr informací o počasí.

III. Závěrečná část:

1. Závěry.
2. Prezentace práce.

Historie měření atmosférického tlaku

Žijeme na dně obrovského oceánu vzduchu zvaného atmosféra. Všechny změny, ke kterým dochází v atmosféře, jistě ovlivní člověka, jeho zdraví, způsoby života, protože. člověk je nedílnou součástí přírody. Každý z faktorů, které určují počasí: atmosférický tlak, teplota, vlhkost, obsah ozónu a kyslíku ve vzduchu, radioaktivita, magnetické bouře atd. má přímý nebo nepřímý vliv na pohodu a zdraví člověka. Podívejme se na atmosférický tlak.

Atmosférický tlak- to je tlak atmosféry na všechny objekty v ní a zemský povrch.

V roce 1640 se velkovévoda z Toskánska rozhodl udělat na terase svého paláce fontánu a nařídil přivádět vodu z nedalekého jezera pomocí sacího čerpadla. Pozvaní florentští řemeslníci řekli, že to není možné, protože voda musela být nasávána přes 32 stop (přes 10 metrů). A proč se voda nevsákne do takové výšky, nedokázali vysvětlit. Vévoda požádal velkého italského vědce Galilea Galileiho, aby to vyřešil. Přestože byl vědec již starý a nemocný a nemohl dělat experimenty, přesto navrhl, že řešení problému spočívá ve stanovení hmotnosti vzduchu a jeho tlaku na vodní hladině jezera. Úkolu vyřešit tento problém se ujala Galileova studentka Evangelista Torricelli. Aby ověřil hypotézu svého učitele, provedl svůj slavný experiment. Skleněná trubice o délce 1 m, na jednom konci utěsněná, byla zcela naplněna rtutí, a těsně uzavřel otevřený konec trubice a tímto koncem ji převrátil do kelímku se rtutí. Část rtuti se z trubice vylila, část zůstala. Nad rtutí se vytvořil bezvzduchový prostor. Atmosféra vyvíjí tlak na rtuť v nádobce, rtuť v trubici také vyvíjí tlak na rtuť v nádobce, protože byla ustavena rovnováha, jsou tyto tlaky stejné. Vypočítat tlak rtuti v trubici znamená vypočítat tlak atmosféry. Pokud atmosférický tlak stoupá nebo klesá, sloupec rtuti v trubici podle toho stoupá nebo klesá. Tak se objevila jednotka měření atmosférického tlaku - mm. rt. Umění. - milimetr rtuti. Při sledování hladiny rtuti v trubici si Torricelli všiml, že se hladina mění, což znamená, že není konstantní a závisí na změnách počasí. Pokud tlak stoupne, počasí bude dobré: zima v zimě, horko v létě. Pokud tlak prudce klesne, znamená to, že se očekává, že se objeví oblačnost a vzduch je nasycen vlhkostí. Torricelliho trubice s připojeným pravítkem je prvním přístrojem pro měření atmosférického tlaku – rtuťovým barometrem. (Příloha 1)

Vytvořili barometry a další vědci: Robert Hooke, Robert Boyle, Emile Marriott. Vodní barometry navrhl francouzský vědec Blaise Pascal a německý purkmistr města Magdeburg Otto von Guericke. Výška takového barometru byla více než 10 metrů.

K měření tlaku se používají různé jednotky: mmHg, fyzické atmosféry, v soustavě SI - Pascaly.

Vztah mezi počasím a barometrickým tlakem

V románu Julese Verna Patnáctiletý kapitán mě zaujal popis, jak porozumět hodnotám barometru.

"Kapitán Gul, dobrý meteorolog, ho naučil číst barometr." Stručně si popíšeme, jak toto nádherné zařízení používat.

1. Když po dlouhé době příznivého počasí začne barometr prudce a plynule klesat, je to nepochybné znamení deště. Pokud však dobré počasí stál velmi dlouho, pak může sloupec rtuti dva až tři dny klesat a teprve poté dojde k znatelným změnám v atmosféře. V takových případech platí, že čím více času uplynulo mezi začátkem pádu rtuťového sloupce a začátkem dešťů, tím déle bude deštivé počasí trvat.
2. Na druhou stranu, pokud během dlouhého deštivého období začne barometr pomalu, ale stabilně stoupat, lze s jistotou předpovědět dobré počasí. A dobré počasí vydrží tím déle, čím více času uběhne mezi začátkem stoupání rtuťového sloupce a prvním jasným dnem.
3. V obou případech se velmi krátkou dobu udrží změna počasí, která nastala bezprostředně po vzestupu nebo poklesu rtuťového sloupce.
4. Pokud barometr pomalu, ale vytrvale stoupá dva nebo tři dny nebo déle, věští to dobré počasí, i když všechny ty dny bez přestání prší a naopak. Ale pokud barometr stoupá pomalu v deštivých dnech a okamžitě začne klesat, když nastane dobré počasí, dobré počasí nebude trvat příliš dlouho a naopak.
5. Na jaře a na podzim prudký pokles barometru předpovídá větrné počasí. V létě, v extrémní teplo, předpovídá bouřku. V zimě, zejména po delších mrazech, rychlý pokles rtuťového sloupce naznačuje nadcházející změnu směru větru doprovázenou táním a deštěm. Naopak nárůst rtuťového sloupce při déletrvajících mrazech předpovídá sněžení.
6. Časté kolísání hladiny rtuťového sloupce, ať už stoupá nebo klesá, by v žádném případě nemělo být považováno za znak dlouhého přibližování; období suchého nebo deštivého počasí. Pouze pozvolný a pomalý pokles nebo vzestup rtuťového sloupce je předzvěstí nástupu dlouhého období stabilního počasí.
7. Když na konci podzimu, po dlouhém období větrů a dešťů, barometr začne stoupat, je to předzvěstí severního větru při nástupu mrazů.

Zde jsou obecné závěry, které lze vyvodit z hodnot tohoto cenného nástroje. Dick Sand byl velmi dobrý v porozumění předpovědím barometru a mnohokrát se přesvědčil, jak byly správné. Každý den konzultoval svůj barometr, aby ho změna počasí nezaskočila.

Prováděl jsem pozorování změn počasí a atmosférického tlaku. A byl jsem přesvědčen, že tato závislost existuje.

Přístroje na měření atmosférického tlaku

Pro vědecké a každodenní účely musíte být schopni měřit atmosférický tlak. K tomu existují speciální zařízení - barometry. Normální atmosférický tlak je tlak na hladině moře při 15°C. Je roven 760 mm Hg. Umění. Víme, že se změnou nadmořské výšky o 12 metrů se atmosférický tlak změní o 1 mmHg. Umění. Navíc s rostoucí nadmořskou výškou atmosférický tlak klesá a s poklesem se zvyšuje.

Moderní barometr je vyroben bez kapaliny. Říká se tomu aneroidní barometr. Kovové barometry jsou méně přesné, ale ne tak objemné a křehké.

je velmi citlivý nástroj. Například při výstupu do posledního patra devítipatrové budovy zjistíme v důsledku rozdílu atmosférického tlaku v různých výškách pokles atmosférického tlaku o 2-3 mm Hg. Umění.

K určení výšky letadla lze použít barometr. Takový barometr se nazývá barometrický výškoměr resp výškoměr. Myšlenka Pascalova experimentu vytvořila základ pro konstrukci výškoměru. Určuje výšku vzestupu nad hladinu moře ze změn atmosférického tlaku.

Při pozorování počasí v meteorologii, pokud je potřeba registrovat kolísání atmosférického tlaku za určitou dobu, používají záznamové zařízení - barograf.

(Storm Glass) (stormglass, netherl. bouřka- "bouře" a sklenka- „sklo“) je chemický nebo krystalický barometr sestávající ze skleněné baňky nebo ampule naplněné alkoholovým roztokem, ve kterém jsou v určitých poměrech rozpuštěny kafr, čpavek a dusičnan draselný.

Tento chemický barometr aktivně používal při svých námořních cestách anglický hydrograf a meteorolog, viceadmirál Robert Fitzroy, který pečlivě popsal chování barometru, tento popis se používá dodnes. Stormglass se proto také nazývá „Fitzroyův barometr“. V letech 1831–36 vedl Fitzroy oceánografickou expedici na palubě Beagle, jejíž součástí byl i Charles Darwin.

Barometr funguje následovně. Baňka je hermeticky uzavřena, ale přesto v ní neustále dochází ke zrození a mizení krystalů. V závislosti na nadcházejících změnách počasí se v kapalině tvoří krystaly různé tvary. Stormglass je tak citlivý, že dokáže předpovědět náhlou změnu počasí 10 minut před ním. Princip fungování nedostal úplné vědecké vysvětlení. Barometr funguje lépe v blízkosti okna, zejména v železobetonových domech, pravděpodobně v tomto případě není barometr tak stíněný.

Baroskop- zařízení pro sledování změn atmosférického tlaku. Baroskop si můžete vyrobit vlastníma rukama. K výrobě baroskopu je zapotřebí následující vybavení: skleněná nádoba o objemu 0,5 litru.

1. Kousek filmu z balónu.
2. gumový kroužek.
3. Světelný šíp vyrobený ze slámy.
4. Šipkový drát.
5. Vertikální měřítko.
6. Pouzdro na přístroj.

Závislost tlaku kapaliny na výšce sloupce kapaliny v kapalinových barometrech

Při změně atmosférického tlaku v kapalinových barometrech se výška sloupce kapaliny (vody nebo rtuti) mění: při poklesu tlaku klesá a při zvýšení se zvyšuje. To znamená, že existuje závislost výšky sloupce kapaliny na atmosférickém tlaku. Ale samotná kapalina tlačí na dno a stěny nádoby.

Francouzský vědec B. Pascal v polovině 17. století empiricky stanovil zákon zvaný Pascalův zákon:

Tlak v kapalině nebo plynu se přenáší rovnoměrně všemi směry a nezávisí na orientaci oblasti, na kterou působí.

Pro ilustraci Pascalova zákona ukazuje obrázek malý obdélníkový hranol ponořený do kapaliny. Pokud předpokládáme, že hustota materiálu hranolu je rovna hustotě kapaliny, pak musí být hranol v kapalině ve stavu indiferentní rovnováhy. To znamená, že tlakové síly působící na hrany hranolu musí být vyváženy. To se stane pouze v případě, že tlaky, tj. síly působící na jednotku plochy povrchu každé plochy, jsou stejné: p 1 = p 2 = p 3 = p.

Tlak kapaliny na dno nebo boční stěny nádoby závisí na výšce sloupce kapaliny. Síla tlaku na dno válcové nádoby výšky h a základní oblast S rovnající se hmotnosti sloupce kapaliny mg, kde m = ρ ghS je hmotnost kapaliny v nádobě, ρ je hustota kapaliny. Proto p = ρ ghS / S

Stejný tlak v hloubce h v souladu s Pascalovým zákonem působí kapalina také na boční stěny nádoby. Tlak kapalinové kolony ρ gh volala hydrostatický tlak.

V mnoha zařízeních, se kterými se v životě setkáváme, se používají zákony tlaku kapaliny a plynu: komunikující nádoby, vodovodní potrubí, hydraulický lis, stavidla, fontány, artéské studny atd.

Závěr

Atmosférický tlak se měří, aby bylo možné s větší pravděpodobností předpovědět možnou změnu počasí. Mezi změnami tlaku a změnami počasí existuje přímý vztah. Zvýšení nebo snížení atmosférického tlaku může být s určitou pravděpodobností příznakem změny počasí. Musíte vědět: pokud tlak klesne, pak se očekává zatažené, deštivé počasí, pokud se zvedne - suché počasí, v zimě ochlazení. Pokud tlak velmi prudce klesne, je možné vážné špatné počasí: bouře, silná bouřka nebo bouře.

Již v dávných dobách lékaři psali o vlivu počasí na lidský organismus. V tibetské medicíně je zmínka: "bolest kloubů se zvyšuje v době dešťů a v období silných větrů." Slavný alchymista, lékař Paracelsus poznamenal: "Ten, kdo studoval větry, blesky a počasí, zná původ nemocí."

Aby se člověk cítil pohodlně, měl by se atmosférický tlak rovnat 760 mm. rt. Umění. Pokud se atmosférický tlak odchyluje, byť o 10 mm, jedním nebo druhým směrem, člověk se cítí nepříjemně a může to ovlivnit jeho zdravotní stav. Nežádoucí jevy jsou pozorovány při změnách atmosférického tlaku - zvýšení (komprese) a zejména jeho snížení (dekomprese) na normál. Čím pomaleji ke změně tlaku dochází, tím lépe a bez nepříznivých následků se na ni lidské tělo adaptuje.

Síla tíhy vzduchového sloupce vysokého 10 km, působící na jednotku zemského povrchu, se nazývá atmosférický tlak. V soustavě SI je jednotkou tlaku Pascal (Pa)

1 Pa je však velmi malá hodnota tlaku, proto se při měření atmosférického tlaku používá více jednotek: kPa = 1000 Pa a MPa = 10 6 Pa = 1000 kPa.

Kromě Pascalu se k měření atmosférického tlaku používají i nesystémové jednotky - milimetry rtuťového (vodního) sloupce a bary, popř.

1 bar = 101,3 kPa = 760 mm. rt. Umění.,

To znamená atmosférický tlak na hladině moře.

Přístroj pro měření atmosférického tlaku se nazývá barometr. Nejběžnějším typem je kovový aneroidní barometr, jehož konstrukce je znázorněna na Obr. 1.2. Základem aneroidu je válcová komora Na ze kterého byl evakuován vzduch. Komora je hermeticky uzavřena tenkou vlnitou (vlnitou) membránou M. Aby se zabránilo zploštění membrány atmosférickým tlakem, to T spojený s pružinou P připevněné k tělu zařízení. Kloubové k pružině spodní konec šipky je pevný Z, který se může otáčet kolem osy Ó. K měření údajů přístroje se používá stupnice. W. Při změně atmosférického tlaku se membrána ohýbá dovnitř nebo ven a posouvá šipku po stupnici, která ukazuje hodnotu tlaku (stupnice aneroidního barometru je kalibrována a ověřena podle údajů rtuťového barometru).

Rýže. 1,2- Kruhový diagram aneroidní barometr

ALE neroidy jsou velmi snadno použitelné, odolné, malé velikosti, ale méně přesné než rtuťové barometry. Vzhled aneroidního barometru je znázorněn na Obr. 1.3.

Rýže. 1.3– Aneroidní barometr

Podle barometrického vzorce

(1.5)

to znamená, že hodnota atmosférického tlaku závisí na výšce nad povrchem Země, proto lze stupnici aneroidního barometru odstupňovat v metrech podle rozložení tlaku po výšce. Aneroid, který má stupnici, podle které můžete určit výšku stoupání nad Zemí, se nazývá výškoměr (výškoměr). Jsou široce používány v letectví, parašutismu, horolezectví.

1.4. Přístroje a metody pro měření vlhkosti vzduchu

Atmosférický vzduch vždy obsahuje určité množství vodní páry, jde tedy ve skutečnosti o mechanickou směs suchého vzduchu a vodní páry, což odpovídá zákonům ideálních plynů. Pro charakterizaci stupně vlhkosti vzduchu se používá absolutní a relativní vlhkost.

Absolutní vlhkost- množství vodní páry obsažené v 1 m 3 vzduchu se měří v kg / m 3 (g / cm 3).

Relativní vlhkost- poměr skutečné hustoty (tlaku) vzduchu k maximu možnému při dané teplotě:

(1.6)

Relativní vlhkost se vyjadřuje v procentech a je jednou z hlavních meteorologických veličin. Pro stanovení vlhkosti vzduchu se používají psychrometrické a vlasové vlhkoměry.

Domácí psychrometr slouží k měření teploty a vlhkosti. Skládá se ze dvou teploměrů (obr. 1.4, A) a nádržka pravého teploměru je zabalena do hadříku navlhčeného vodou. Levý teploměr je suchý a slouží k měření teploty vzduchu. Údaje na pravém a levém teploměru současně slouží k výpočtu relativní vlhkosti vzduchu.

Na
kus látky obklopující kouli teploměru musí být čistý, je-li znečištěný, musí být vyměněn za nový. Při neustálém používání by se látka měla každé dva týdny vyměnit.

V blízkosti zařízení by neměly být žádné předměty, které mají teplotu odlišnou od teploty vzduchu, což může ovlivnit hodnoty zařízení.

Vlhkost se určuje pomocí psychrometrických tabulek a grafů ( Přílohy A a V), postup stanovení je uveden v laboratorní práci 1.

Rýže. 1.4– Přístroje na měření vlhkosti:A - domácí psychrometr; b - vlasový vlhkoměr

Vlasový vlhkoměr(obr. 1.4, b) je také určen k měření relativní vlhkosti vzduchu. Provoz zařízení je založen na vlastnosti lidského vlasu bez tuku měnit svou délku se změnou relativní vlhkosti okolního vzduchu. Hlavním účelem vlasového vlhkoměru je měření vlhkosti v mrazivých dobách, kdy vlhkost neurčuje psychrometr. Ale protože hodnoty vlhkoměru vyžadují korekce získané srovnáním s psychrometrem, pozorování vlhkoměru se provádějí po celý rok. Pokud se při čtení ukáže, že konec šipky přesáhl stý dílek, pak je třeba přibližně odhadnout, na jakém dílku by šipka byla, kdyby byla stupnice rozšířena o 110 a zapsat „extrapolovaný“ čtení. Teplota vzduchu se měří suchým teploměrem psychrometru.