पास्कल में वायुमंडलीय दबाव कैसे मापें? पास्कल में सामान्य वायुमंडलीय दाब कितना होता है?

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-02 17:47

वायुमंडल एक गैस बादल है जो पृथ्वी को घेरे हुए है। हवा का वजन, जिसकी ऊंचाई 900 किमी से अधिक है, हमारे ग्रह के निवासियों पर एक शक्तिशाली प्रभाव डालता है। हम इसे महसूस नहीं करते हैं, निश्चित रूप से वायु महासागर के तल पर जीवन लेते हैं। पहाड़ों में ऊंची चढ़ाई करने पर व्यक्ति को बेचैनी महसूस होती है। ऑक्सीजन की कमी तेजी से थकान को भड़काती है। उसी समय, वायुमंडलीय दबाव में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है।

भौतिकी वायुमंडलीय दबाव, उसके परिवर्तन और पृथ्वी की सतह पर प्रभाव से संबंधित है।

हाई स्कूल भौतिकी के दौरान वातावरण की क्रिया के अध्ययन पर काफी ध्यान दिया जाता है। परिभाषा की विशेषताएं, ऊंचाई पर निर्भरता, रोजमर्रा की जिंदगी या प्रकृति में होने वाली प्रक्रियाओं पर प्रभाव, वातावरण की क्रिया के बारे में ज्ञान के आधार पर समझाया गया है।

लोग वायुमंडलीय दबाव का अध्ययन कब शुरू करते हैं? ग्रेड 6 - वातावरण की विशिष्टताओं से परिचित होने का समय। यह प्रक्रिया विशेष हाई स्कूल कक्षाओं में जारी है।

अध्ययन इतिहास

वायुमंडलीय वायुदाब को स्थापित करने का पहला प्रयास 1643 में इतालवी इंजीलवादी के सुझाव पर किया गया थाटोरिसेली। एक सिरे पर सील की गई एक कांच की नली में पारा भरा हुआ था। दूसरी तरफ बंद होने से यह पारा में लुढ़क गया। ट्यूब के ऊपरी हिस्से में पारे के आंशिक बहिर्वाह के कारण एक खाली जगह बन गई, जिसे निम्न नाम मिला: "टोरिसेलियन शून्य"।

इस समय तक प्राकृतिक विज्ञान में अरस्तू का सिद्धांत हावी था, जो मानते थे कि "प्रकृति शून्यता से डरती है।" उनके विचारों के अनुसार, कोई भी खाली स्थान नहीं हो सकता जो पदार्थ से भरा न हो। इसलिए लंबे समय तक उन्होंने कांच की नली में खालीपन की मौजूदगी को अन्य बातों के साथ समझाने की कोशिश की।

इसमें कोई शक नहीं कि यह खाली जगह है, इसे किसी भी चीज़ से नहीं भरा जा सकता, क्योंकि प्रयोग के शुरू होते ही पारा पूरी तरह से सिलेंडर में भर गया। और, बहते हुए, अन्य पदार्थों को रिक्त स्थान को भरने की अनुमति नहीं दी। लेकिन सारा पारा बर्तन में क्यों नहीं डाला, क्योंकि इसमें भी कोई बाधा नहीं है? निष्कर्ष खुद ही बताता है: ट्यूब में पारा, संचार वाहिकाओं के रूप में, बर्तन में पारा पर उतना ही दबाव बनाता है जितना बाहर से कुछ। उसी स्तर पर केवल वातावरण ही पारे की सतह के संपर्क में आता है। यह उसका दबाव है जो पदार्थ को गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बाहर निकलने से रोकता है। गैस सभी दिशाओं में एक ही क्रिया करने के लिए जानी जाती है। यह बर्तन में पारे की सतह को प्रभावित करता है।

पारा सिलेंडर की ऊंचाई लगभग 76 सेमी है यह देखा गया है कि यह संकेतक समय के साथ बदलता रहता है, इसलिए वायुमंडलीय दबाव बदलता है। इसे पारा के सेमी में मापा जा सकता है।कॉलम (या मिलीमीटर में)।

कौन सी इकाइयों का उपयोग करना है?

इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली अंतर्राष्ट्रीय है, इसलिए इसमें पारे के मिलीमीटर का उपयोग शामिल नहीं है। कला। दबाव का निर्धारण करते समय। वायुमंडलीय दबाव की इकाई उसी तरह निर्धारित की जाती है जैसे ठोस और तरल पदार्थ में होती है। पास्कल में दबाव का मापन SI में स्वीकार किया जाता है।

1 पा के लिए, ऐसा दबाव लिया जाता है जो 1 मीटर प्रति क्षेत्र 1 एन के बल द्वारा बनाया जाता है2।

निर्धारित करें कि माप की इकाइयाँ कैसे संबंधित हैं। द्रव स्तंभ का दबाव निम्न सूत्र के अनुसार निर्धारित किया जाता है: p=gh। बुध घनत्व ρ=13600 किग्रा/मीटर3। आइए एक संदर्भ बिंदु के रूप में पारा का एक स्तंभ 760 मिलीमीटर लंबा लें। यहां से:

r=13600 किग्रा/मी3×9.83 एन/किग्रा×0.76 मीटर=101292.8 पा

वायुमंडलीय दबाव को पास्कल में रिकॉर्ड करने के लिए, विचार करें: 1 मिमी एचजी।=133.3 पा.

समस्या समाधान का उदाहरण

उस बल का निर्धारण करें जिसके साथ 10x20 मीटर माप की छत की सतह पर वातावरण कार्य करता है। वातावरण का दबाव 740 मिमी Hg. St माना जाता है।

पी=740 मिमी एचजी, ए=10 मीटर, बी=20 मीटर।

विश्लेषण

कार्रवाई के बल को निर्धारित करने के लिए, आपको वायुमंडलीय दबाव को पास्कल में सेट करना होगा। इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि 1 मिलीमीटर एचजी। 133.3 Pa के बराबर, हमारे पास निम्नलिखित हैं: p=98642 Pa.

निर्णय

दबाव निर्धारित करने के लिए सूत्र का प्रयोग करें:

पी=एफ/एस, चूंकि छत का क्षेत्रफल नहीं दिया गया है, मान लें कि यह एक आयत है। इस आकृति का क्षेत्रफल सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

s=ab.

क्षेत्र के मान को में बदलेंगणना सूत्र:

p=F/(ab), जहाँ से:

एफ=पब.

गणना करें: F=98642 Pa×10 m×20 m=19728400 N=1.97 MN।

उत्तर: घर की छत पर वायुमण्डल का दाब बल 1.97 MN है।

माप के तरीके

पारे के एक स्तंभ का उपयोग करके वायुमंडलीय दबाव का प्रायोगिक निर्धारण किया जा सकता है। यदि आप इसके आगे के पैमाने को ठीक करते हैं, तो परिवर्तनों को ठीक करना संभव हो जाता है। यह सबसे सरल पारा बैरोमीटर है।

यह इवेंजेलिस्टा टोरिसेली थी जो इस प्रक्रिया को गर्मी और ठंड से जोड़कर, वातावरण की क्रिया में बदलाव को देखकर हैरान थी।

समुद्र की सतह के स्तर पर 0 डिग्री सेल्सियस पर वायुमंडलीय दबाव को इष्टतम कहा जाता था। यह मान 760 mmHg है। पास्कल में सामान्य वायुमंडलीय दबाव 105 Pa. के बराबर माना जाता है।

पता है कि पारा मानव स्वास्थ्य के लिए काफी हानिकारक है। नतीजतन, खुले पारा बैरोमीटर का उपयोग नहीं किया जा सकता है। अन्य तरल पदार्थ बहुत कम घने होते हैं, इसलिए तरल से भरी नली काफी लंबी होनी चाहिए।

उदाहरण के लिए, ब्लेज़ पास्कल द्वारा बनाया गया पानी का स्तंभ लगभग 10 मीटर ऊंचा होना चाहिए। असुविधा स्पष्ट है।

लिक्विडलेस बैरोमीटर

बैरोमीटर बनाते समय तरल से दूर जाने का विचार एक उल्लेखनीय कदम है। वायुमंडल के दबाव को निर्धारित करने के लिए एक उपकरण बनाने की क्षमता एरोइड बैरोमीटर में लागू की जाती है।

इस मीटर का मुख्य भाग चपटा हैबॉक्स जिसमें से हवा को पंप किया जाता है। ताकि यह वातावरण द्वारा निचोड़ा न जाए, सतह को नालीदार बना दिया जाता है। बॉक्स स्प्रिंग्स की एक प्रणाली द्वारा एक तीर से जुड़ा हुआ है जो पैमाने पर दबाव मान दर्शाता है। उत्तरार्द्ध को किसी भी इकाई में स्नातक किया जा सकता है। वायुमंडलीय दबाव को एक उपयुक्त माप पैमाने के साथ पास्कल में मापा जा सकता है।

लिफ्ट की ऊंचाई और वायुमंडलीय दबाव

आप जैसे-जैसे ऊपर उठते हैं वातावरण के घनत्व में परिवर्तन से दबाव में कमी आती है। गैस लिफाफे की असमानता परिवर्तन के एक रेखीय नियम को लागू करने की अनुमति नहीं देती है, क्योंकि बढ़ती ऊंचाई के साथ दबाव की डिग्री कम हो जाती है। पृथ्वी की सतह पर, जैसे-जैसे यह ऊपर उठता है, हर 12 मीटर पर वायुमंडल का प्रभाव 1 मिमी एचजी तक गिर जाता है। कला। क्षोभमंडल में, प्रत्येक 10.5 मीटर पर एक समान परिवर्तन होता है।

पृथ्वी की सतह के पास, एक विमान की ऊंचाई पर, एक विशेष पैमाने से लैस एरोइड वायुमंडलीय दबाव से ऊंचाई निर्धारित कर सकता है। इस डिवाइस को अल्टीमीटर कहा जाता है।

पृथ्वी की सतह पर एक विशेष उपकरण आपको ऊंचाई को शून्य पर सेट करने की अनुमति देता है, ताकि आप बाद में चढ़ाई की ऊंचाई निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग कर सकें।

समस्या समाधान का उदाहरण

पहाड़ की तलहटी में बैरोमीटर ने 756 मिलीमीटर पारा का वायुमंडलीय दबाव दिखाया। समुद्र तल से 2500 मीटर की ऊंचाई पर मान क्या होगा? वायुमंडलीय दबाव को पास्कल में रिकॉर्ड करना आवश्यक है।

r₁ =756 मिमी एचजी, एच=2500 मीटर, आर_{2 - ?}

निर्णय

ऊंचाई एच पर बैरोमीटर रीडिंग निर्धारित करने के लिए, हम इस बात को ध्यान में रखते हैं किदबाव 1 मिमी एचजी से गिर जाता है। हर 12 मीटर। इसलिए:

(p₁ – p_{2)×12 मीटर=एच×1 एमएमएचजी, से:}

p₂=p_{1 - H×1 mmHg/12m=756 mmHg - 2500 m×1 mmHg/12 m=546 mmHg}

पास्कल में प्राप्त वायुमंडलीय दबाव को रिकॉर्ड करने के लिए, निम्न कार्य करें:

p_{2=546×133, 3 पा=72619 पा}

उत्तर: 72619 पा.

वायुमंडलीय दबाव और मौसम

पृथ्वी की सतह के पास वायु वायुमंडलीय परतों की गति और विभिन्न क्षेत्रों में हवा के असमान तापन से ग्रह के सभी भागों में मौसम की स्थिति में परिवर्तन होता है।

दबाव 20-35mmHg तक भिन्न हो सकता है। लंबी अवधि में और पारा के 2-4 मिलीमीटर से। दिन के दौरान। एक स्वस्थ व्यक्ति इस सूचक में परिवर्तन नहीं देखता है।

वायुमंडलीय दबाव, जिसका मान सामान्य से कम है और अक्सर बदलता रहता है, एक चक्रवात को इंगित करता है जिसने एक निश्चित एक को कवर किया है। अक्सर इस घटना के साथ बादल छाए रहते हैं और वर्षा होती है।

निम्न दबाव हमेशा बरसात के मौसम का संकेत नहीं होता है। खराब मौसम प्रश्न में संकेतक में क्रमिक कमी पर अधिक निर्भर करता है।

दबाव में तेज गिरावट 74 सेंटीमीटर एचजी। और इसके नीचे एक तूफान, बारिश का खतरा है जो तब भी जारी रहेगा जब संकेतक पहले से ही बढ़ना शुरू कर रहा हो।

अच्छे के लिए मौसम में बदलाव को निम्नलिखित संकेतों से पहचाना जा सकता है:

• खराब मौसम की लंबी अवधि के बाद, वायुमंडलीय दबाव में क्रमिक और स्थिर वृद्धि होती है;
• धुंधले, कीचड़ भरे मौसम में दबाव बढ़ जाता है;
• दक्षिणी हवाओं की अवधि के दौरान, विचाराधीन संकेतक लगातार कई दिनों तक उठता रहता है;
• हवादार मौसम के दौरान वायुमंडलीय दबाव में वृद्धि आरामदायक मौसम का संकेत है।