Wat is atmosferische druk?
Atmosferische druk of barometrische druk is de kracht die op een bepaald punt door de luchtkolom van de atmosfeer op het aardoppervlak wordt uitgeoefend.
Deze kracht is omgekeerd evenredig met de hoogte. Hoe hoger de hoogte, hoe lager de atmosferische druk, en hoe lager de hoogte, hoe hoger de atmosferische druk.
De hoogste atmosferische druk is die op zeeniveau. Daarom wordt deze maatstaf als referentie genomen voor de normale atmosferische druk.
Atmosferische drukeenheden
Er zijn verschillende meeteenheden om de atmosferische druk weer te geven. Degene die in de S.I. Het wordt Pascal (Pa) of hectopascal (hPa) genoemd. Er worden echter ook staven (b), millibar (mb), "atmospheres" (atm), millimeter kwik (mm Hg) en Torricellis (Torr) gebruikt.
Atmosferische druk formule:
De formule voor het berekenen van atmosferische of barometrische druk wordt bepaald door de principes van: hydrostatische fundamentele vergelijking. Laten we eens kijken.
Pa = ρ.g.h
In deze formule is
- Pa is gelijk aan de druk uitgeoefend op een punt in de vloeistof.
- ρ is gelijk aan de dichtheid van de vloeistof.
- g is gelijk aan de versnelling van de zwaartekracht.
- h is gelijk aan diepte.
Dus, als:
- ρ = 13550 kg / m3 (dichtheid van kwik)
- g = 9,81 m / s2
- h = 0,76 m (hoogte van de kwikkolom)
Dan,
- Pa = 101 023 Pa
Waarde van atmosferische druk op zeeniveau
De normale atmosferische drukwaarde (op zeeniveau) is 760 mm, wat overeenkomt met 760 torr; bij 1.013,2 mb (millibar); 101 325 Pa (pascal); bij 1013,2 hPa (hectopascal) of ook bij 1 atm (atmosfeer).
Instrument voor het meten van atmosferische druk
Arenoïde barometer
Het instrument voor het meten van atmosferische druk staat bekend als: barometer. Daarom wordt atmosferische druk ook wel barometrische druk genoemd. Er zijn verschillende soorten barometers. De belangrijkste zijn de volgende:
Kwikbarometer
Basisschema van de kwikbarometer.
Het is de eerste barometer in de geschiedenis, uitgevonden door Evangelista Torricelli in 1643. Het is een glazen buis die aan de onderkant open is en aan de bovenkant gesloten. Deze buis is gevuld met kwik, waarvan het niveau varieert afhankelijk van het gewicht van de luchtkolom die op het apparaat rust. Laten we eens kijken hoe het mogelijk is.
In het zogenaamde Torricelli-experiment vulde de wetenschapper een één meter lange buis volledig met kwik en sloot deze met een vinger. Daarna draaide hij het om, plaatste het onder een bepaalde helling in een container, ook met kwik, en liet de opening van de buis los.
Daarbij zakte de vloeistof naar beneden, maar de afdaling stopte op een hoogte van 76 cm, waardoor er een vacuüm ontstond aan de bovenkant. Hieruit werd afgeleid dat de druk in vacuüm gelijk is aan 0. Met deze gegevens kon Torricelli de atmosferische druk berekenen.
Arenoïde barometer
Intern mechanisme van een ringvormige barometer
Deze barometer, uitgevonden in 1843 door Lucien Vidie, bestaat uit een zilverkleurige metalen capsule. Deze capsule staat in contact met een hendel die is bevestigd aan tandwielen die op hun beurt zijn bevestigd aan een indicatornaald. De capsule trekt samen als er meer druk is of zet uit als er minder druk is, wat de beweging van de tandwielen aandrijft en de indicatornaald activeert.
