Vi forklarer, hvad atmosfærisk tryk er, hvorfor det varierer, og hvordan det blev opdaget. Også hvordan det måles og hvilke enheder der bruges.
Hvad er atmosfærisk tryk?
Atmosfærisk tryk eller barometertryk er kraft udøves af det sæt af blandede gasser, der udgør atmosfære, på jordens overflade og de elementer, der er på den. Denne kraft er givet per arealenhed, det vil sige, at den svarer til vægten af søjlen af luft strækker sig fra et punkt på jordens overflade til atmosfærens øvre grænser.
Atmosfærisk tryk og dets variationer over en periode udgør en sædvanlig data i undersøgelsen af vejr atmosfærisk. Luften varierer dog fra massefylde da den bevæger sig væk fra jorden og også påvirkes af temperatur, så det er normalt ikke let at beregne det atmosfæriske tryk for et bestemt punkt med en høj sikkerhedsmargin.
I oldtiden var selve ideen om atmosfærisk tryk ukendt, og dens daglige virkninger, såsom den praktiske begrænsning af opstigning af visse materialer, blev forstået som bevis på rædsel vacuis, det vil sige "tomrummets terror" manifesteret af natur, da man mente, at luften manglede vægt og rejste sig af sig selv.
Dette var tilfældet, indtil luftens vægt i 1643 blev opdaget af den italienske fysiker Evangelista Torricelli (1608-1647), gennem den første eksperimenter som førte til oprettelsen af barometeret. Hans mest berømte eksperiment bestod i at sammenligne adfærden af kviksølv og Vand ved at blive introduceret i et buet rør for enden, kendt i dag som Torricellis rør.
Hans erfaringer tjente den franske polymat Blaise Pascal (1623-1662) til at måle vægten af atmosfærisk luft på forskellige geografiske steder og forskellige højder, ligesom toppen af Puy-de-Dôme vulkanen i det sydlige Frankrig. Men det var først i 1654, takket være den tyske fysiker Otto von Guerickes (1602-1686) forsøg med Magburg-halvkuglerne, at eksistensen af atmosfærisk tryk blev offentligt påvist.
Enheder for atmosfærisk tryk
Atmosfærisk tryk er først og fremmest en form for tryk, så det måles i Internationalt system af enheder (SI) i Pascals (Pa), en enhed, der hylder den franske fysiker og forstås som det tryk, der udøves af en kraft på 1 newton (N) på en overflade på 1 kvadratmeter (m2) vinkelret på den, dvs. , : Pa = kg/m.s2.
For at måle atmosfærisk tryk er det dog almindeligt at bruge andre typer enheder, såsom atmosfærer (atm), bar (b), millibar (mb) eller millimeter kviksølv (mmHg). Hver enkelt fortjener en separat forklaring:
- 1 atmosfære er det tryk, som luften udøver for at balancere 760 mm kviksølv under normale forhold på jordens overflade, og det svarer til 101.300 Pa.
- 1 bar (fra det græske ord for "vægt": barer) svarer til 0,986923 atm og derfor til 100.000 Pa.
- 1 millibar svarer til 1000 bar, og derfor 100 Pa og 0,0010197 atm.
- 1 millimeter kviksølv er lig med det tryk, der kræves for at øge højden af en millimeter kviksølv inde i et Torricelli-rør. Det svarer til 133,3 Pa og er en enhed, der er meget udbredt inden for medicin.
Hvordan måles atmosfærisk tryk?
Barometeret måler i baros det tryk, som luften udøver på den væske, den indeholder.
For at måle det atmosfæriske tryk på et bestemt sted har vi brug for en enhed kaldet et barometer. Dets grundlæggende princip, som gengiver Torricellis oplevelser i det syttende århundrede, består af en væskesøjle (generelt kviksølv) indført i et rør, hvis øvre del er lukket.
På denne måde udøver vægten af luften i atmosfæren mere eller mindre kraft på væsken, hvilket tvinger den til at forblive inde i røret indtil et vist punkt, svarende til den modtagne kraft.