Всички живи същества на Земята не забелязват натиска, упражняван върху тях от грандиозната въздушна обвивка на нашата планета. Причината е, че те са свикнали от раждането си да се излагат на атмосферата и организмите им са биологично адаптирани към нея.
Междувременно такъв газообразен облак всъщност има значително тегло. Той се държи от гравитацията на планетата, благодарение на което не се изпарява в безкрайно пространство, простиращо се нагоре на хиляда километра. А това означава, че въздушната обвивка оказва натиск върху всичко, което се намира на повърхността на земното кълбо. Колко струва една атмосфера в Pascals? Учените успяха да изразят въздушното налягане в числа още през 17-ти век.
Атмосферно налягане
В Регенсбург през 1654 г. Ото фон Герике дава на император Фердинанд III и неговите колеги учени невероятно преживяване. Германският физик взел две кухи медни полукълба, малки по размер (около 35,6 см в диаметър). Тогаватой ги притисна плътно един към друг, като ги свърза с кожен пръстен, и изпомпа въздуха отвътре с помощта на вложка и помпа. След това полукълбата не можеха да бъдат разделени. Освен това шестнадесет коня, вързани за железни пръстени от двата края от всяка страна на получената сфера, не могат да го направят.
Този експеримент демонстрира на света ефектите от натиска върху околните обекти. Именно тази сила притисна толкова силно и двете части на сферата. Така че размерът му е наистина впечатляващ. Две години по-късно забележителното преживяване се повтаря в Магдебург. Там вече 24 коня се опитаха да разбият сферата, но със същия успех. Тези полукълба, използвани по време на експеримента, останаха в историята под името Магдебург. Те все още се съхраняват в Германския музей.
Една атмосфера в Pascals
Как да изчислим налягането на газовата мантия на планетата? Нищо не би било по-лесно, ако плътността на въздуха и височината на въздушната обвивка бяха известни с точност. Но през 17-ти век учените все още не са могли да знаят такива неща. Въпреки това, те свършиха отлична работа. И това е направено за първи път от ученик на Галилей - италианецът Торичели.
Взе една метрова стъклена тръба и я напълни с живак след запояване на един от краищата. И той спусна отворената част в съд със същото вещество. В същото време част от живака от тръбата се втурна надолу. Не всички обаче се разляха. А височината на останалата колона беше около 760 мм. Именно този опит впоследствие направи лесно да се изчисли колко паскала има в една атмосфера. Това число е приблизителное 101 300 Ра. Това е стойността на нормалното атмосферно налягане.
Обяснение на експеримента на Торичели
Налягането на атмосферата засяга всички земни тела. Но е незабележимо, защото се балансира от действието на въздуха, който е в самите предмети и живите организми. Експериментът с магдебургските полукълба красноречиво показа какво би се случило, ако газът нямаше способността да прониква почти навсякъде. В получената сфера беше изкуствено създадено безвъздушно пространство. В резултат на това се оказа необикновено силен и неразделен, притиснат от всички страни от една атмосфера, в паскали, чиято стойност на налягането, както вече знаем, е много значителна..
Едни и същи закони са в основата на помпите. Течността се втурва в образуваното безвъздушно пространство. То се повишава, докато съществуващото налягане на въздуха и веществата се балансират взаимно. А височината на колоната зависи от плътността на течността.
Знаейки това, Торичели измерва налягането, създадено от една атмосфера. Разбира се, той все още не можеше да преведе тази стойност в Pascals. Това беше направено по-късно. Затова той го измери в милиметри живак. Известно е, че атмосферното налягане обикновено се измерва в подобни единици в наше време.
Как да конвертирате атмосфери в паскали
Французинът Блез Паскал (портретът му е малко по-висок), на чието име са кръстени единиците за налягане, след като е научил за експериментите на Торичели,повтори подобни експерименти на различни височини, като използва освен живак вода и други течности. И това най-накрая доказа наличието и ефекта на атмосферното налягане върху земните тела и вещества, въпреки че в онези дни имаше много съмняващи се.
По-долу е показано как да преобразувате налягането в атмосфери в паскали и други единици.
Тази стойност не е постоянна и зависи от много показатели. На първо място, от височината над морското равнище. Както Паскал доказа, колкото по-високо се изкачвате до върха на планината, толкова по-малко става напрежението. Това се обяснява лесно. В крайна сметка дълбочината на въздушната обвивка намалява, както и нейната плътност. И вече на височина приблизително равна на 5,5 км, индикаторите за налягане са наполовина. И ако изкачите 11 км, тогава тази стойност ще намалее четири пъти.
В допълнение, атмосферното налягане зависи от времето. Ето защо този показател се счита за значим в своите прогнози. Например, колкото по-високо е налягането през лятото, толкова по-вероятно е в този ден слънцето да зарадва с лъчите си и да няма валежи.
