banner psaremagr

Ορισμος Πιεσης και Ατμοσφαιρικης πιεσης.

Για να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε εύκολα και πλήρως την έννοια της ατμοσφαιρικής πίεσης, είναι αναγκαίο να κατανοήσουμε πρωτύτερα κάποιες άλλες έννοιες.
Το μέγεθος της πίεσης (Pressure, "P") γενικά εκφράζει το πόση δύναμη ασκηται σε ένα στοιχειώδες εμβαδό επιφανείας.
Ας το δούμε λίγο βήμα-βήμα.

Αν έχω μια επιφάνεια έστω, τετράγωνης διατομής με διαστάσεις 20 cm πλάτος, και 20 cm μήκος, αυτή θα έχει ένα συνολικό εμβαδόν ίσο με Ε = 20*20 = 40 cm2 (τετραγωνικά εκατοστά).
Εάν πάνω σε αυτήν την επιφάνεια ασκήσω μια ομοιόμορφη συνεχής δύναμη (Force, "F") ίση με 400 Kp (κιλοποντ) σε όλην την επιφάνεια της διατομής,τότε μπορώ να πω ότι, στο οποιοδήποτε σημείο του εμβαδού της επιφάνειας (στην οποία έχω την δράση της δύναμης) ασκηται πίεση που ισούται με το πηλίκο της δυνάμεως προς το συνολικό εμβαδό.

Δηλαδή με απλές συμβολικές πράξεις θα έχω ότι :

ΠΙΕΣΗ = ΔΥΝΑΜΗ/ΕΜΒΑΔΟ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ, δηλαδή με άλλα λόγια η πίεση που θα ασκηται σε κάθε ένα τετραγωνικό εκατοστό της συγκεκριμένης καταπονούμενης επιφάνειας θα είναι ίσο με :

P= F/E = 400/40 = 100 Kp/cm2

Αυτά που προανέφερα είναι τα βασικά για να κατανοήσουμε το φυσικό μέγεθος της πίεσης επάνω σε μια επιφάνεια.

Πριν προχωρήσουμε στον ορισμό και στην επεξήγηση της ατμοσφαιρικής πίεσης καλό θα ήταν να τονίσουμε ότι, το βάρος ενός σώματος (και όχι η μάζα η οποία μετράτε σε χιλιόγραμμα kgr) είναι και αυτή μια δύναμη.
Εάν πάρουμε ένα σώμα το οποίο εφάπτεται επί του εδάφους της γης ακίνητο και βρίσκετε στο ύψος Θαλάσσης περίπου, τότε το σώμα αυτό το οποίο έχει μια μάζα ίση με100 Kgr έλκεται από την γη (γήινο βαρυτικο πεδίο) με μια δύναμη συγκεκριμένη.

Ας δούμε λοιπόν πόση είναι αυτή η δύναμη και πως την υπολογίζουμε.
Η δύναμη αυτή την οποία την ονομάζουμε Βάρος και συμβολίζω με "Β" ισουτε με το γινόμενο της μάζας του σώματος αυτού, επί την ατμοσφαιρική επιτάχυνση της βαρύτητας την οποία συμβολίζω με "g" η οποία είναι ίση με 9,81 m/sec2.

Δηλαδή Bαρος σώματος (έλξη γης επί αυτού) = μάζα αυτού * ατμοσφαιρική επιτάχυνση βαρύτητας.

B= 100kgr * 9,81 m/sec2 = 981 (kgr*m/sec2)

Οι μονάδες της παρένθεσης (κιλά επί μέτρα ανά τετραγωνικά εκατοστά) μας κάνουν στο διεθνές σύστημα μονάδων το ένα Νιούτον (Newton) είναι μονάδα δύναμης.
Εάν ακολουθήσω λοιπόν τον προηγούμενο συλλογισμό και βρω ακριβώς το εμβαδό της επιφάνειας πάνω στην οποία αυτό το σώμα ισόρροπη θα μπορέσω να υπολογίσω και την πίεση που ασκεί στο σώμα σε κάθε ένα τετραγωνικό εκατοστό.

Επειδή όμως εδώ υπολόγισα την δύναμη του βάρους σε Newton θα συμβουλευτω (αν θέλω) τις αντιστοιχίες των μονάδων να ανάγω τα Newton σε Pascal, και από εκεί σε Atm κατευθείαν. (επίσης μπορώ να "παίξω" μαθηματικά και να δίνω μονάδες από Kp/cm2 σε Kp/m2, τα τετραγωνικά εκατοστά γίνονται μέτρα και αντίστροφα με μια διαίρεση/πολλαπλασιασμό)

Συστήματα μονάδων.

α. Διεθνές σύστημα μονάδων. (SI, System International)

Αυτό στηρίχτηκε στο σύστημα MKSA
Μονάδα μέτρησης Pascal (Πασκάλ), όπου 1Pa = 1 N/m2)

β. Μετρικό (τεχνικό) σύστημα

Μονάδα μέτρησης Atmosphere (Ατμόσφαιρα), όπου 1Atm = 1 Kp/cm2

Με χρήση συντελεστών μετατροπής μονάδων μπορούμε επίσης να ορίσουμε ότι :

1 atm = 1,013*100000 Pa = 1,013 1000000 μbar = 7,600 100 torr (mmHg) = 1,0332*10000 mm H20 = 1,469 * 10 psi.

Μπαίνοντας λοιπόν τώρα στο κεφάλαιο ατμοσφαιρική πίεση έχοντας υπόψη όλα τα παραπάνω είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε αμέσως την έννοια.

Εντός του γήινου βαρυτικου πεδίου λοιπόν, (γύρω από την γη σε ένα ύψος όπου η ελκτική δύναμη της γης έχει μέγεθος θετικό και δεν είναι μηδέν,όπου εκεί έχουμε έλλειψη βαρύτητας) υπάρχουν αέριες μάζες.

Οι αέριες αυτές μάζες, ως μάζες, έχουν και αυτές ένα βάρος, μια ελκτική δύναμη δηλαδή από την γη τις τραβάει προς το κέντρο βάρους της (το οποίο και αυτο ποικίλει ανάλογα με την πυκνότητα και το ύψος, την σχετική υγρασία και μερικούς ακόμη λόγους,δεν ακούσαμε ποτέ για τα "κενά αέρος";)

Αυτές οι αέριες μάζες ασκούν δηλαδή επάνω στην συνολική επιφάνεια της γης (στεριά και θάλασσα) μια δύναμη η οποία μπορεί να υπολογιστεί.

Η σφαίρα αυτή, ο εξωτερικός φλοιός της γης δηλαδή, επάνω στον οποίο περπατάμε εμείς, και κολυμπάνε τα ψαράκια (που ψαρεύουμε) έχει κάποιο συνολικό εμβαδόν το οποίο και αυτό υπολογίζετε....

Από τα παραπάνω λοιπόν έχω μια δύναμη των αέριων πάνω στο φλοιό λόγο μαζης, έχω και ένα συνολικό εμβαδό, άρα έχω και μια π ι ε σ η, ποια πίεση; Την ατμοσφαιρική πίεση.

Πόση είναι αυτή η πίεση τώρα;

Mονάδες μέτρησης της ατμοσφαιρικής πίεσης
Εξ ορισμού ένα bar (=1000mb) είναι η δύναμη 100.000Newton σε επιφάνεια 1τμ.

1Newton είναι η δύναμη που χρειάζεται για να αναγκάσουμε ένα σώμα μάζας 1kg

ν' αποκτήσει ταχύτητα 1m/s. Καθώς το 1bar είναι μεγάλη μονάδα για να καλύψει τις ανάγκες των μετρήσεων στην ατμόσφαιρα οι μετεωρολόγοι χρησιμοποιούν το mb.

Άλλη μονάδα μέτρησης σχεδιασμένη από το S.I. είναι το Pascal. 1Pascal είναι η δύναμη 1Newton σε επιφάνεια 1τμ. Αντίστοιχα με το mb οι μετεωρολόγοι χρησιμοποιούν το hectopascal που είναι η δύναμη 100Newton ανά 1τμ και είναι ίσο με ένα mb. Έτσι όταν λέμε "σήμερα έχουμε πίεση 1012mb είναι σαν να λέμε ότι έχουμε πίεση 1012hpa. Άλλη μονάδα πίεσης είναι οι ίντσες υδραργύρου, αλλά δεν είναι τόσο διαδεδομένη.

 

Η πίεση στα διάφορα στρώματα της ατμόσφαιρας

Η μέση ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της θάλασσας είναι 1013,25mb/hpa. Καθώς όμως ανεβαίνουμε σε ύψος, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται στην αρχή 10mb ανά 100μέτρα. Σε μεγαλύτερα ύψη όμως η πίεση μειώνεται με μικρότερο ρυθμό. Τα 500mb βρίσκονται κατά μέσο όρο στο ύψος των 5,5km ενώ στην κορυφή του Everest η πίεση είναι 300mb. Στο ύψος των 50km η πίεση είναι μόλις 1mb.

Πηγη: http://www.meteorasis.gr/content/view/44/38/

Ατμοσφαιρική πίεση ή «Βαρομετρική πίεση» ονομάζεται η πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα, με το βάρος της, στην επιφάνεια της Γης.
Στην επιφάνεια της Γης η ατμοσφαιρική πίεση ισούται, κατά μέσον όρο με το βάρος στήλης ύδατος ύψους 11 μ.(m) περίπου, ή με το βάρος στήλης υδραργύρου ύψους 760 χιλ. (mm).

Η ατμοσφαιρική πίεση που υφίσταται το σώμα του ανθρώπου αντισταθμίζεται από τον αέρα και τα λοιπά ρευστά που κυκλοφορούν εντός του οργανισμού του.

Πηγη: http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%91%CF%84%CE%BC%CE%BF%CF%83%CF%86%CE%B1%CE%B9%CF%81%CE%B9%CE%BA%CE%AE_%CF%80%CE%AF%CE%B5%CF%83%CE%B7


banner psaremagr

© 2004 - 2019 All Rights Reserved. | Φιλοξενία & Κατασκευή HostPlus LTD

hostplus 35

No Internet Connection