पृथ्वी पर सभी जीवित प्राणी हमारे ग्रह के भव्य वायु कवच द्वारा उन पर डाले गए दबाव को नोटिस नहीं करते हैं। इसका कारण यह है कि वे जन्म से लेकर वातावरण के संपर्क में आने के आदी हैं, और उनके जीव जैविक रूप से इसके अनुकूल होते हैं।
इस बीच, ऐसे गैसीय बादल का वास्तव में काफी वजन होता है। यह ग्रह के गुरुत्वाकर्षण द्वारा धारण किया जाता है, जिसकी बदौलत यह अंतहीन अंतरिक्ष में वाष्पित नहीं होता है, जो एक हजार किलोमीटर तक ऊपर की ओर खिंचता है। और इसका मतलब यह है कि हवा का खोल ग्लोब की सतह पर स्थित हर चीज पर दबाव डालता है। पास्कल में एक वायुमंडल कितना है? 17वीं शताब्दी में वैज्ञानिकों ने हवा के दबाव को संख्याओं में व्यक्त करने में कामयाबी हासिल की।
वायुमंडलीय दबाव
1654 में रेगेन्सबर्ग में, ओटो वॉन गुएरिक ने सम्राट फर्डिनेंड III और उनके साथी वैज्ञानिकों को एक शानदार अनुभव दिया। जर्मन भौतिक विज्ञानी ने दो खोखले तांबे के गोलार्ध लिए, आकार में छोटा (लगभग 35.6 सेमी व्यास)। फिरउसने उन्हें एक दूसरे के खिलाफ कसकर दबाया, उन्हें चमड़े की अंगूठी से जोड़ दिया, और एक डालने वाली ट्यूब और एक पंप के माध्यम से हवा को अंदर से बाहर निकाल दिया। उसके बाद, गोलार्द्धों को अलग नहीं किया जा सका। इसके अलावा, सोलह घोड़े लोहे के छल्लों से दोनों सिरों पर बंधे हुए गोले के दोनों किनारों पर ऐसा नहीं कर सके।
इस प्रयोग ने दुनिया को आसपास की वस्तुओं पर दबाव के प्रभावों का प्रदर्शन किया। यह वह बल था जिसने गोले के दोनों हिस्सों को इतना निचोड़ा था। तो, इसका आकार वास्तव में प्रभावशाली है। दो साल बाद, मैग्डेबर्ग में उल्लेखनीय अनुभव दोहराया गया। वहाँ पहले से ही 24 घोड़ों ने गोले को तोड़ने की कोशिश की, लेकिन उसी सफलता के साथ। प्रयोग के दौरान इस्तेमाल किए गए इन गोलार्द्धों को इतिहास में मैगडेबर्ग के नाम से जाना जाता है। उन्हें अभी भी जर्मन संग्रहालय में रखा गया है।
पास्कल में एक माहौल
ग्रह के गैसीय मेंटल के दबाव की गणना कैसे करें? कुछ भी आसान नहीं होगा यदि हवा का घनत्व और हवा के गोले की ऊंचाई सटीकता के साथ जानी जाती। लेकिन 17वीं सदी में वैज्ञानिक अभी तक ऐसी बातें नहीं जान पाए थे। हालांकि, उन्होंने बेहतरीन काम किया। और यह सबसे पहले गैलीलियो के एक छात्र - इटालियन टोरिसेली द्वारा किया गया था।
उसने एक मीटर लंबी कांच की नली ली और उसके एक सिरे को टांका लगाकर पारे से भर दिया। और उस ने खुले भाग को उसी पदार्थ के पात्र में उतारा। इसी दौरान ट्यूब से पारा का कुछ हिस्सा नीचे की ओर गिरा। हालांकि, सभी बाहर नहीं निकले। और शेष स्तंभ की ऊंचाई लगभग 760 मिमी थी। यह वह अनुभव था जिसने बाद में गणना करना आसान बना दिया कि एक वातावरण में कितने पास्कल हैं। यह संख्या लगभग101,300 पा है। यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव का मान है।
टोरिसेली के प्रयोग की व्याख्या
वायुमंडल का दबाव सभी स्थलीय पिंडों को प्रभावित करता है। लेकिन यह अगोचर है, क्योंकि यह हवा की क्रिया से संतुलित है, जो स्वयं वस्तुओं और जीवों में है। मैग्डेबर्ग गोलार्द्धों के साथ प्रयोग ने स्पष्ट रूप से दिखाया कि क्या होगा यदि गैस में लगभग हर जगह घुसने की क्षमता न हो। परिणामी गोले में कृत्रिम रूप से एक वायुहीन स्थान बनाया गया था। नतीजतन, यह असामान्य रूप से मजबूत और अविभाज्य निकला, पास्कल में एक वातावरण द्वारा सभी तरफ से निचोड़ा हुआ, जिसका दबाव मूल्य, जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, बहुत महत्वपूर्ण है।
पंपों के अंतर्गत वही कानून हैं। तरल गठित वायुहीन स्थान में भाग जाता है। यह तब तक बढ़ता है जब तक मौजूदा वायुदाब और पदार्थ एक दूसरे को संतुलित नहीं कर लेते। और स्तंभ की ऊंचाई तरल के घनत्व पर निर्भर करती है।
यह जानकर टोरिसेली ने एक वायुमंडल द्वारा निर्मित दबाव को नापा। बेशक, वह अभी भी इस मूल्य का पास्कल में अनुवाद नहीं कर सका। यह बाद में किया गया था। इसलिए उन्होंने इसे पारे के मिलीमीटर में मापा। यह ज्ञात है कि हमारे समय में वायुमंडलीय दबाव आमतौर पर समान इकाइयों में मापा जाता है।
वातावरण को पास्कल में कैसे बदलें
फ्रांसीसी ब्लेज़ पास्कल (उनका चित्र थोड़ा ऊंचा है), जिनके नाम पर दबाव इकाइयों का नाम रखा गया है, टोरिसेली के प्रयोगों के बारे में जानने के बाद,पारा, पानी और अन्य तरल पदार्थों के अलावा, विभिन्न ऊंचाइयों पर इसी तरह के प्रयोगों को दोहराया। और यह अंततः स्थलीय निकायों और पदार्थों पर वायुमंडलीय दबाव की उपस्थिति और प्रभाव को साबित कर दिया, हालांकि उन दिनों कई संदेह थे।
निम्नलिखित दिखाता है कि वातावरण में दबाव को पास्कल और अन्य इकाइयों में कैसे परिवर्तित किया जाए।
यह मान स्थिर नहीं है और कई संकेतकों पर निर्भर करता है। सबसे पहले, समुद्र तल से ऊंचाई से। जैसा कि पास्कल ने साबित किया, आप जितना ऊंचा पहाड़ की चोटी पर चढ़ते हैं, दबाव उतना ही कम होता जाता है। यह आसानी से समझाया गया है। आखिरकार, वायु खोल की गहराई कम हो जाती है, जैसा कि इसका घनत्व होता है। और पहले से ही लगभग 5.5 किमी की ऊंचाई पर, दबाव संकेतक आधा हो गए हैं। और अगर आप 11 किमी चढ़ते हैं, तो यह मान चार गुना कम हो जाएगा।
इसके अलावा, वायुमंडलीय दबाव मौसम पर निर्भर करता है। इसलिए इस सूचक को इसके पूर्वानुमानों में महत्वपूर्ण माना जाता है। उदाहरण के लिए, गर्मियों में दबाव जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक संभावना है कि इस दिन सूर्य अपनी किरणों से प्रसन्न होगा और वर्षा नहीं होगी।
