Атмосферное давление презентация по физике. Презентация - атмосферное давление. Атмосферное давление Земли

Слайд 2

Мы погружены на дно безбрежного

моря воздушной стихии, Которая

имеет вес, причём он наибольший у

поверхности Земли.

Э. Торричелли (1644 г.)

Слайд 3

Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать!

Конечно мы не можем увидеть атмосферное давление, но можем опытным путём оценить его воздействие на различные тела.

Опыт «Не лезь в бутылку»

Опыт «Силач невидимка»

Опыт «Сухим из воды»

Опыт с газетой

Сделай опыты сам

Слайд 4

Слайд 5

Опыт «Силач невидимка»

В тетропак налейте немного воды (примерно ложечку), не закрывая, поставьте для нагревания. Вода в баночке закипит и вы увидите, как пар выходит из горлышка. Аккуратно закрутите крышку (бумажный тетропак не нагревается и его можно взять не опасаясь рукой). Поставьте его в глубокую тарелку и облейте холодной водой. И вот чудо невидимая сила раздавит пакет.

Слайд 6

Опыт №4 «С газетой»

Положите на стол длинную деревянную линейку так, чтобы ее конец выходил за край стола. Сверху стол застелите газетой, или ватманом разгладьте газету руками, чтобы она плотно лежала на столе и линейке. Резко ударьте по свободному концу линейки − газета не поднимется, а порвется, в случае с ватманом линейка погнется и вылетит или сломается, затем сверните газету в несколько раз и опять положите на линейку, в этом случае она улетит.

Слайд 7

Слово атмосфера впервые ввел в русскую науку наш соотечественник, великий русский ученый

М. В. Ломоносов.

Слайд 8

Мы знаем, что молекулы газа движутся беспорядочно с большими скоростями. Но при этом основная масса земной атмосферы находится на высоте не более 10 км от Земли, т.к. за счет земного притяжения молекулы воздуха не могут улететь далеко от поверхности Земли.

Слайд 9

На воздух, как и на всякое тело, находящееся на Земле, действует сила тяжести, и, следовательно, воздух обладает весом.

Опыты демонстрирующие наличие у воздуха веса.

Опыт с воздушными шарами.

Опыт вес воздуха

Слайд 10

Опыт «Вес воздуха шарика»

Возьмите два воздушных шарика, надуйте их.

На один из шаров приклейте кусочек скотча.

Привяжите шарики к рычагам уравновешенных весов.

Проколите шарик через скотч, придерживая рукой, кусочек скотча не даст шарику разлететься на кусочки.

Когда движение весов остановится вы увидите, что шарик с воздухом весит больше.

Слайд 11

Опыт «Вес воздуха»

На опыте покажем, как определить массу воздуха. Для этого можно взять прочный стеклянный шар с пробкой и резиновой трубкой с зажимом. Выкачаем насосом из него воздух, зажмем трубку зажимом и уравновесим на весах. Затем, открыв зажим на резиновой трубке, впустим в шар воздух. Равновесие весов при этом нарушится. Для его восстановления придется положить на другую чашку весов гири, масса которых и будет равна массе воздуха в объеме шара. Опытным путем установлено, что при t=0 C на уровне моря плотность воздуха равна p =1,29 . Вес этого воздуха легко вычислить: Р= mg, Р= pVg.

Слайд 12

Остап Бендер объясняется в любви:

Вы знаете Зося … на каждого давит атмосферный столбик массой 214 кило. Вы это не замечали?..

Мне кажется атмосферный столбик давит на меня значительно сильнее чем на других граждан. Это от любви к Вам.

Это не ложь, а закон физики.

Правильно ли Остап оценил вес столба?

Почему люди не замечают этого веса?

Слайд 13

Почему мы не ощущаем давление атмосферы

Между тем его давление весьма велико и составляет около 1 кг на каждый квадратный сантиметр поверхности тела. Последняя у человека среднего роста и веса равна 1,7 м2. В итоге атмосфера давит на нас с силой в 17 тонн! Мы не ощущаем этого огромного сдавливающего воздействия потому, что оно уравновешивается давлением жидкостей тела и растворенных в них газов

Слайд 14

Узнай с какой силой давит атмосфера на тебя!

Для того чтобы узнать с какой силой давит атмосфера на вас. Нужно узнать объём тела, это проще всего сделать в ванной. Наберите ванну воды и фломастером заметьте её уровень. Погрузитесь в ванну, уровень воды поднимется, вытеснив ровно объём вашего тела. Попросите помощника, заменить уровень поднявшейся воды.

Подсчёт объёма воды сводится к вычислению, площади параллелепипеда (закруглениями можно пренебречь, это существенно не повлияет на расчеты).

Для вычисления силы с которой атмосфера давит именно на вас нужно умножить полученный объём на атмосферное давление выраженное Паскалях.

Слайд 15

Колебания атмосферного давления вызывают ряд сдвигов в организме, что особенно ощущают больные гипертонией и болезнями суставов. Ведь при изменении атмосферного давления на 25 мм рт. ст. сила давления атмосферы на тело меняется более чем на полтонны! Организм должен уравновесить этот сдвиг давления.

Слайд 16

Механизм дыхания

Механизм дыхания человека заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем грудной клетки, при и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха. При выдыхании происходит обратный процесс. Наш дыхательный аппарат действует то как разрежающий насос, то как нагнетательный

Слайд 17

Модель внешнего дыхания

  • Слайд 18

    Чем больше жизненная ёмкость лёгких, тем самочувствие, болезни нас покидают, так как клетки повышают свой потенциал и куда успешнее дышаться свободнее, улучшается противостоят недугу

    Слайд 19

    комплекс дыхательной гимнастики

  • Слайд 20

    Глубоко вдохнуть, задержать дыхание на 8 секунд и медленно выдохнуть. Это упражнение повторить 4 раза.

    Воздух вдыхать небольшими отрывками. Задержать воздух на 8 секунд и медленно выдохнуть. Это упражнение повторить 4 раза.

    Воздух вдыхать небольшими отрывками. Задержать воздух на 8 секунд и выдохнуть воздух небольшими выдохами. Это упражнение повторить 3 раза.

    Зажать левую ноздрю. Вдыхать медленно воздух правой ноздрёй. Вдыхать воздух через рот. Повторить 2 раза.

    Зажать правую ноздрю. Вдыхать воздух через левую ноздрю. Выдыхать воздух через рот. Повторить 2 раза.

    Вдохнуть воздух через нос, а выдохнуть через рот. Повторить 3 раза.

    Зажать правую ноздрю, вдохнуть воздух. Затем левую ноздрю выдохнуть. Повторить 3 раза.

    Подышать медленно 1 минуту.

    Слайд 21

    Декомпрессионная болезнь

    Если человек очень быстро поднимается на самолете в разреженные слои атмосферы, то выше 19 км над уровнем моря нужна полная герметизация. На этой высоте давление снижается настолько, что вода (а стало быть, и кровь) закипает уже не при 100 °С, а при температуре тела. Могут возникнуть явления декомпрессионной болезни, по своему происхождению аналогичной кессонной болезни.

    Слайд 22

    Опыт «Декомпрессия пепси»

    Налейте в стаканчик пепси (любой газированный напиток) и дайте выйти газу, чтобы он не пузырился.

    Поместите стаканчик под колокол вакуумного насоса, и откачайте воздух.

    Выключите насос и впустите воздух, вы увидите как объём жидкости, уменьшится.

    Слайд 23

    Другой способ опыта с декомпрессией

    Налейте в колбу с герметичной крышкой и выводом для насоса пепси (любой газированный напиток) и дайте выйти газу, чтобы он не пузырился.

    Укрепите колбу в штативе и подключите к вакуумному насосу, откачайте воздух.

    С уменьшением давления, жидкость начнёт пузыриться.

    Выключите насос и впустите воздух, вы увидите как объём жидкости, уменьшится

    Слайд 24

    горы

    На высоте 3000 м и выше (высокогорье) из-за недостатка кислорода обычно отмечаются заметные нарушения ряда физиологических функций организма. Начиная с высоты 4000-5000 м в связи с нарастающей кислородной недостаточностью может возникнуть так называемая высотная, или горная, болезнь.

    Слайд 25

    Водолазы

    Водолазы и те, кто трудится в кессонах - особых камерах, применяемых при постройке мостов и других гидротехнических сооружений, вынуждены, наоборот, работать при повышенном давлении воздуха. На глубине 50 м под водой водолаз испытывает давление почти в 5 раз выше атмосферного, а ведь ему иногда приходится опускаться под воду на 100 м и более.Давление воздуха сказывается очень своеобразно. Человек работает в этих условиях часами, не испытывая от повышенного давления никаких неприятностей. Однако при быстром подъеме наверх появляются острые боли в суставах, кожный зуд, рвота; в тяжелых случаях отмечались смертельные исходы. Отчего это происходит?

    Слайд 26

    Кессонная болезнь

    в том, что в крови, как и во всякой другой жидкости, при повышенном давлении соприкасающихся с ней газов (воздуха) эти газы растворяются более значительно. Составляющий 4/s воздуха азот, совершенно безразличный для организма (когда он находится в виде свободного газа), в больших количествах растворяется в крови водолаза. Если давление воздуха быстро снижается, газ начинает выходить из раствора, кровь «кипит», выделяя пузырьки азота. Пузырьки эти образуются в сосудах и могут закупорить жизненно важную артерию - в сердца мозгу и т. п. Поэтому водолазов и рабочих кессонов очень медленно поднимают на поверхность, чтобы газ выделялся только из легочных капилляров

    Слайд 27

    Леонов Алексей Архиповичвыход в открытый космос

    Свой первый полет в космос он совершил 18-19 марта 1965 года совместно с Павлом Беляевым в качестве второго пилота на космическом корабле «Восход-2». Леонов находился в открытом космосе 12 минут 9 секунд

    Во время выхода космический скафандр разбух и препятствовал возвращению космонавта в космический корабль. Войти в шлюз Леонову удалось только стравив из скафандра излишнее давление.

    Слайд 28

    Источники:

    А.Л. Камин «Физика и развивающее обучение»

    Я. И. Перельман "Занимательная физика" кн.1 стр 94

    А. А. Гурштейн "Извечные тайны неба"

    Дж Уокер "Физический фейерверк".

    Картинки:

    изображение руки- http://subscribe.ru/group/lyubiteli-prirodyi/

    Изображение облака -blogs.privet.ru

    Портрет Торричелли - markapochtoy.in.ua

    Портрет М.В. Ломоносова contraindications.ru

    Изображение молекула nerox.ucoz.ua

    Изображение парашютиста - http://x3mblog.ru/2009/08/17/b…

    Изображение Остапа Бендера - http://kontrakty.ua/article/21

    Изображение Архимеда в ванной, наполненной водой - super-day.ru

    Изображение человека у которого болит голова- http://inforotor.ru/catalogue/…

    Механизм дыхательных движений …http://схемо.рф/shemy/b

    Изображение кота - zhenskoe-mnenie.ru

    Изображение самолёта - ticetov.blogspot.com

    Изображение Кавказ.Тебердинское озеро. allday2.com

    Изображение водолаза -saratovnews.ru

    Изображение водолаза forceful.r

    Портрет космонавта Леонова - http://depdela.ru/leonov-aleksej-arkipovic

    Посмотреть все слайды




    Атмосферное давление - давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади. С высотой атмосферное давление убывает.



    КАК МЫ ПЬЕМ? Втягивание ртом жидкости вызывает расширение грудной клетки и разрежение воздуха как в легких, так и во рту. Повышенное по сравнению с внутренним наружное атмосферное давление « вгоняет » туда часть жидкости. Так организм человека использует атмосферное давление.


    Человек не может легко ходить по болоту? Почему? Дело в том, что при поднятии ноги под ней образуется разряженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать Н на площадь ноги взрослого человека.


    КОМУ ЛЕГЧЕ ХОДИТЬ ПО ГРЯЗИ? Парнокопытные животные вытаскивают свои копыта из трясины без труда. В чем же дело? Дело в строении копыта. Оно не сплошное, а состоит из двух частей. При вытаскивании из болота ноги пропускается воздух в образовавшееся разряженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.




    Как пьёт слон? Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.


    Выводы. Атмосферное давление оказывает огромное влияние на всё, что находится на Земле. Если бы атмосфера исчезла, то: на Земле установилась бы температура приблизительно -170 ° С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой. - наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей. - прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из - за рассеивания частичками воздуха солнечного света). - погибли бы животные и растения.

    МБОУ «Троицкая СОШ» Урок физики в 7 классе на тему: «Атмосфера и атмосферное давление» Учитель физики: Руднева Н.А. 2012год

    «Удивительное дело жить в воздушном океане,

    Голубом, огромном, чистом, «пить» его и не тонуть,

    Без него, без океана, жизнь была бы очень странной, впрочем, даже и не странной: просто б не было её!»

    Тема урока: Атмосфера Земли. Атмосферное давление

    Цель урока: Рассмотреть строение атмосферы Земли, убедиться в существовании атмосферного давления и научиться использовать полученные знания для объяснения физических явлений.

    « Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – всё живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живём на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Не кто иной, как она покрывает зеленью наши поля и луга, питает и нежный цветок, которым мы любуемся, и громадное, многовековое дерево, запасающее работу солнечного луча для того, чтобы отдать нам её впоследствии»

    Камилл Фламмарион (французский астроном XIX века)

    Древние греки думали, что окружающий нас воздух – это испарившаяся вода и назвали оболочку, окружающую планету АТМОСФЕРОЙ Атмос -пар Сфера – шар Состав атмосферы Атмосфера Земли состоит из смеси газов: азота, кислорода, аргона. Количество остальных газов в воздухе ничтожно мало. К этим газам относятся углекислый газ, водород, неон, гелий, криптон, радон, и другие. А также переменные составные части атмосферы, такие как оксиды азота, серы, угарный газ, аммиак, сера, сероводород, вода и пыль.

    По своему строению воздушный океан напоминает дом, в котором есть свои этажи.

    Содержит более 80 % всей массы атмосферного воздуха и около 90 % всего имеющегося в атмосфере водяного пара.

    Первый «этаж» - тропосфера.

    Этот слой простирается в среднем до 11 км над уровнем моря, и температура в нем падает с высотой. Тропосфера – родина облаков. Большинство наблюдаемых нами явлений погоды образуются в этом слое.

    Второй «этаж» - стратосфера.

    Он располагается между 11-м и 55-м км над уровнем моря. Стратосфера по массе составляет 1/5 часть атмосферы. Здесь – царство стужи, с приблизительно постоянной температурой -40˚С.

    Тут лишь иногда появляются так называемые перламутровые облака, состоящие из мельчайших кристалликов льда и капель переохлажденной воды. Небо стратосферы черного или темно-фиолетового цвета.

    Третий «этаж» - мезосфера.

    Этот слой занимает пространство между 55-м и 80-м км от Земли. Воздух здесь сильно разряжен. Давление его составляет примерно 1/25000 долю нормального атмосферного давления. Именно в этом слое находится газ озон, который защищает все живое на Земле от губительного действия ультрафиолетовых лучей Солнца.

    Иногда в мезосфере появляются туманообразные серебристые облака, которые видны только в сумерках.

    Четвертый этаж - ионосфера

    На высотах более 100 км растет доля легких газов, и на очень больших высотах преобладают гелий и водород; многие молекулы диссоциируют на отдельные атомы, которые, ионизуясь под действием жесткого излучения Солнца, образуют ионосферу. Здесь возникают молнии, полярные сияния.

    Пятый «этаж» - термосфера.

    Воздух в термосфере ещё сильнее разряжен. Здесь невиданная жара: 1000-2000˚С. Однако, очутись здесь человек, он не ощутил бы этой жары, потому что плотность воздуха в этом слое исключительно мала. В термосфере возникают жемчужные облака, полярные сияния, образуются мощные электрические токи, которые вызывают нарушения магнитного поля Земли.

    Термосфера

    Термос фера

    Шестой «этаж» - экзосфера,

    т. е. внешняя оболочка атмосферы. Высота этого слоя 500-600 км. Воздух здесь разряжен ещё сильнее, чем в термосфере. Этот «этаж» называют также «слоем рассеяния», потому что молекулы воздуха здесь, двигаясь с огромными скоростями, иногда улетают в межпланетное пространство.

    Воздушная оболочка Земли выполняет различные функции

    Рассветы

    Полярное сияние

    Имеет 6 слоев:

    Тропосфера

    Стратосфера

    Мезосфера

    Ионосфера

    Термосфера

    экзосфера

    Состав воздуха:

    кислород

    Защита от радиации

    Защита от метеоритов

    Защита от УФ лучей

    Рассеивает свет

    Передает звук

    Трассы авиалиний

    Защита от перепадов температуры

    Дальняя радиосвязь

    Необходима для дыхания

    Энергия ветра

    Есть у меня шестерка слуг,

    Проворных, удалых.

    И все, что вижу я вокруг, -

    Все знаю я от них,

    Они по знаку моему

    Являются в нужде.

    Зовут их: Как и Почему, Кто, Что, Когда и Где.

    … Но у меня есть милый друг,

    Особа юных лет.

    Ей служат сотни тысяч слуг, -

    И всем покоя нет!

    Она гоняет, как собак,

    В ненастье, дождь и тьму

    Пять тысяч Где, семь тысяч Как,

    Сто тысяч Почему!

    Р. Киплинг

    Опытами установлено, что при нормальных условиях масса воздуха объёмом 1 м³ равна 1,29 кг.

    Вычислите вес воздуха?

    P=mg=9,8Н/кг∙1,29кг≈13Н

    Почему мы не чувствуем, что на нас давит вертикальный столб воздуха?

    Тела не разрушаются под действием атмосферного давления. Это объясняется тем, что они внутри наполнены воздухом. Воздух изнутри и снаружи давит одинаково.

    Наше тело устроено так, что мы не ощущаем атмосферного давления, так как давление внутри нас равно давлению атмосферы.

    Слайд 1

    Атмосферное давление. Ветер.

    Слайд 2

    Высокое давление Низкое давление

    Как образуется высокое и низкое атмосферное давление.

    Область высокого атмосферного давления образуется при нисходящих потоках воздуха. Молекулы атмосферных газов в этом случае имеют более низкую температуру. И опускаются вниз – к Земле. Таким образом, у поверхности Земли создаётся более плотный воздушный слой, который «давит» на поверхность Земли сильнее, чем другие воздушные массы в прилегающих областях.

    Образование области низкого давления, наоборот – связано с восходящими потоками воздуха.

    Холодный воздух у поверхности Земли не может скапливаться в одном месте. Он начинает перемещаться в область низкого давления.

    Слайд 3

    ВЕТЕР - это перемещение воздуха из областей высокого давления в области низкого давления

    Слайд 4

    Западный Восточный Северный Южный Юго-западный Северо-восточный Северо-западный Юго-восточный

    Направления ветров

    Слайд 5

    Роза ветров.

    Слайд 6

    Как измерить атмосферное давление?

    Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами - вода не поднималась выше 10,3 м.

    Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью - ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления.

    Слайд 7

    Ртутный барометр

    Высота перевёрнутой трубки = 1 м

    1 м = 1000 мм

    При высоком атмосферном давлении воздух сильно давит на поверхность ртути в нижней ёмкости….

    Ртуть вынуждена из-за давления воздуха заполнять трубку и ртутный столб внутри стеклянной трубки поднимается выше. Количество миллиметров (цифра) увеличивается… Давление – «растёт».

    Слайд 8

    Приёмной частью служит круглая металлическая коробка А с гофрированными основаниями, внутри которой сильно разреженный воздух. При повышении атмосферного давления коробка сжимается и тянет прикрепленную к ней пружину; при понижении давления пружина разгибается и верхнее основание коробки поднимается. Перемещение конца пружины передаётся стрелке В, перемещающейся по шкале С.

    Барометр – анероид.

    Слайд 9

    1648г. - опыт Паскаля на горе Пью-де-Дом. Паскаль доказал, что меньший столб воздуха оказывает меньшее давление. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

    Слайд 10

    Изменение давления с высотой.

    На небольших высотах каждые 10 – 11 м подъема уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт.ст. На больших высотах эта закономерность нарушается.

    Слайд 11

    Пояса атмосферного давления на Земле.

    Без влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг своей оси.

    С учётом влияния отклоняющей силы вращения Земли вокруг своей оси.

    Слайд 12

    Бриз Дневной Ночной

    Постоянные ветра, образующиеся в прибрежной части из-за смены температур воды и суши в дневное и ночное время суток.

    Слайд 13

    день ночь

    Слайд 14

    Скорость ветра зависит от атмосферного давления.

    Чем больше разница в давлении между участками земной поверхности, тем больше сила ветра. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду (м/с).

    Слайд 2

    Презентация на Тему: АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

  • Слайд 3

    Атмосферным давлением называют силу давления воздушного столба на определенную единицу площади поверхности (количество кг на 1 кв. см). Известно, что нормальное давление действует на квадратный сантиметр нашего тела как вес в 1,033 кг. Однако людей давление атмосферного воздуха не беспокоит, так как в тканевых жидкостях растворенные газы воздуха все уравновешивают.

    Слайд 4

    АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ (греч. atmos - пар) - тяжесть столба воздуха от его верхнего предела до земной поверхности или наземных предметов на данном высотном уровне. Вес 1 л воздуха на уровне Мирового океана около 1,3 г, и его давление достигает 1033 г/см2. На уровне моря у широты 45° при температуре 0°С Атмосферное давление равно весу столбика ртути в 760 мм или 1013 мблр, что принято за нормальное давление земного шара. С увеличением высоты на каждые 10 м атмосферное давление понижается на 1 мм или на 1,3 млбр, что измеряется барометром. Давление зависит от изменения температуры, а значит, от времени суток, от смены тех или других воздушных масс (циклоны понижают, а антициклоны повышают).

    Слайд 5

    Изменения атмосферного давления в пределах атмосферы:

  • Слайд 6

    Атмосфера - воздушная оболочка Земли / высотой несколько тысяч километров /.

    Слайд 7

    Лишившись атмосферы Земля стала бы такой же мертвой, как ее спутница Луна, где попеременно царят то испепеляющий зной, то леденящий холод - + 130 С днем и - 150 С ночью.

    Слайд 8

    По подсчетам Паскаля атмосфера Земли весит столько же, сколько весил бы медный шар диаметром 10км - пять квадриллионов (5000000000000000) тонн!

    Слайд 9

    История

    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 тяжёлым веществом - ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли, привели к тому, что в 1643 году 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.

    Слайд 10

    Изменчивость и влияние на погоду

    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). Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой. На картах давление показывается с помощью изобар - изолиний, соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря. Атмосферное давление - очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.

    Слайд 11

    Стандартное давление

    В химии стандартным атмосферным давлением с 1982 года по рекомендации IUPAC считается давление, равное 100 кПа. Атмосферное давление является одной из наиболее существенных характеристик состояния атмосферы. В покоящейся атмосфере давление в любой точке равно весу вышележащего столба воздуха с единичным сечением. В системе СГС 760 мм рт. ст. эквивалентно 1,01325 бар (1013,25 мбар) или 101 325 Па в Международной системе единиц (СИ). Уравнение статики выражает закон изменения давления с высотой: -∆p=gρ∆z, где: p - давление, g - ускорение свободного падения, ρ - плотность воздуха, ∆z - толщина слоя. Из основного уравнения статики следует, что при увеличении высоты (∆z>0) изменение давления отрицательное, то есть давление уменьшается. Строго говоря, основное уравнение статики справедливо только для очень тонкого (бесконечно тонкого) слоя воздуха ∆z. Однако на практике оно применимо, когда изменение высоты достаточно мало по отношению к приблизительной толщине атмосферы.

    Слайд 12

    Слайд 13

    Барическая ступень

    Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль), называется барической (барометрической) ступенью. Барической ступенью удобно пользоваться при решении задач, не требующих высокой точности, например для оценки давления по известной разности высот. Из основного закона статики барическая ступень (h) равна: h=-∆z/∆p=1/gρ [м/гПа]. При температуре воздуха 0 °C и давлении 1000 гПа, барическая ступень равна 8 м/гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 1 гПа, нужно подняться на 8 метров. С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает (в частности, на 0,4 % на каждый градус нагревания), 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.

    Слайд 14

    Приведение к уровню моря

    Приведение давления к уровню моря производится на всех метеостанциях, посылающих синоптические телеграммы. Чтобы давление было сравнимо на станциях, расположенных на разных высотах, на синоптические карты наносится давление, приведённое к единой эталонной отметке - уровню моря. При приведении давления к уровню моря используют сокращенную формулу Лапласа: z2-z1=18400(1+λt)lg(p1/p2). То есть, зная давление и температуру на уровне z2, можно найти давление (p1) на уровне моря (z1=0). Вычисление давления на высоте h по давлению на уровне моря Po и температуре воздуха T:P = Poe-Mgh/RT где Po - давление Па на уровне моря [Па]; M - молярная масса сухого воздуха 0,029 [кг/моль]; g - ускорение свободного падения 9,81 [м/с²]; R- универсальная газовая постоянная 8,31 [Дж/моль К]; T - абсолютная температура воздуха [К], T = t + 273, где t - температура в °C; h - высота [м]. На небольших высотах каждые 12 м подъёма уменьшают атмосферное давление на 1 мм рт. ст. На больших высотах эта закономерность нарушается

    Слайд 15

    Барометр

    Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Для его определения пользуются специальным прибором - барометром (от греч. барос - тяжесть, вес и метрео - измеряю). Существуют ртутные и безжидкостные барометры.

    Слайд 16

    Ртутный Анероид

    Барометры

    Слайд 17

    Барометр

    Барометр-анероид: 1 - металлическая коробочка; 2 - пружина; 3 - передаточный механизм; 4 - стрелка- указатель; 5 - шкала

    Слайд 18

    Опыт Торричелли

    Величина 760 мм была впервые получена в 1644 г. Эванджелистом Торричелли (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) - учениками гениального итальянского ученого Галилео Галилея. Э. Торричелли запаял с одного конца длинную стеклянную трубку с делениями, наполнил ртутью и опустил в чашку с ртутью (так был изобретен первый ртутный барометр, который получил название трубки Торричелли). Уровень ртути в трубке понизился, так как часть ртути вылилась в чашку и установилась на уровне 760 миллиметров. Над столбиком ртути образовалась пустота, которая получила название Торричеллиевой пустоты. Э. Торричелли полагал, что давление атмосферы на поверхность ртути в чашке уравновешивается весом столба ртути в трубке. Высота этого столба над уровнем моря - 760 мм рт. ст.

    Слайд 19

    Слайд 20

    Вывод:

    Торричелли заметил, что высота столба ртути в трубке меняется, и эти изменения атмосферного давления как-то связаны с погодой. Если прикрепить к трубке с ртутью вертикальную шкалу, то получился простейший барометр.

    Слайд 21

    ЧТО ПРОИЗОШЛО БЫ НА ЗЕМЛЕ, если бы воздушная атмосфера вдруг исчезла?

    Слайд 22

    На Земле установилась бы температура приблизительно -170 °С, замерзли бы все водные пространства, а суша покрылась бы ледяной корой. - наступила бы полная тишина, так как звук в пустоте не распространяется; небо стало бы черным, поскольку окраска небесного свода зависит от воздуха; не стало бы сумерек, зорь, белых ночей. - прекратилось бы мерцание звезд, а сами звезды были бы видны не только ночью, но и днем (днем мы их не видим из-за рассеивания частичками воздуха солнечного света). - погибли бы животные и растения. ... некоторые планеты солнечной системы тоже имеют атмосферы, однако их давление не позволяет человеку находиться там без скафандра. На Венере, например, атмосферное давление около 100 атм, на Марсе – около 0,006 атм. из-за давления атмосферы на каждый квадратный сантиметр нашего тела действует сила 10 Н.