Nem todo mundo sabe que a pressão atmosférica é diferente em diferentes alturas. Existe até um dispositivo especial para medir pressão e altitude. É chamado de barômetro- altímetro. No artigo, estudaremos em detalhes como a pressão atmosférica muda com a altura e o que a densidade do ar tem a ver com isso. Vamos considerar essa dependência no exemplo de um gráfico.
Pressão atmosférica em diferentes altitudes
A pressão atmosférica depende da altitude. Quando ela é aumentada em 12 m, a pressão diminui em 1 mm Hg. Este fato pode ser escrito usando a seguinte expressão matemática: ∆h/∆P=12 m/mm Hg. Arte. ∆h é a mudança na altitude, ∆P é a mudança na pressão atmosférica com uma mudança na altitude em ∆h. O que se segue disso?
A fórmula mostra como a pressão atmosférica muda com a altitude. Então, se subirmos 12 m, a pressão arterial diminuirá 12 mm Hg, se 24 m - entãoem 2mmHg. Assim, medindo a pressão atmosférica, pode-se julgar a altura.
Milímetros de mercúrio e hectopascais
Em alguns problemas, a pressão é expressa não em milímetros de mercúrio, mas em pascal ou hectopascal. Vamos escrever a relação acima para o caso em que a pressão é expressa em hectopascais. 1 mmHg Arte.=133,3 Pa=1,333 hPa.
Agora vamos expressar a razão entre altitude e pressão atmosférica não em termos de milímetros de mercúrio, mas em termos de hectopascais. ∆h/∆P=12 m/1, 333 hPa. Após o cálculo obtemos: ∆h/∆P=9 m/hPa. Acontece que quando subimos 9 metros, a pressão diminui em um hectopascal. A pressão normal é 1013 hPa. Vamos arredondar 1013 para 1000 e assumir que este é exatamente o BP na superfície da Terra.
Se subirmos 90 metros, como a pressão atmosférica muda com a altitude? Diminui em 10 hPa, em 90 m - em 100 hPa, em 900 m - em 1000 hPa. Se a pressão no solo é de 1000 hPa e subimos 900 m, então a pressão atmosférica se torna zero. Então, acontece que a atmosfera termina a uma altitude de nove quilômetros? Não. A tal altura há ar, os aviões voam para lá. Então qual é o problema?
Relação entre densidade do ar e altitude. Características
Como a pressão atmosférica muda com a altura perto da superfície da Terra? A imagem acima já respondeu a esta pergunta. Quanto maior a altitude, menor a densidade do ar. Enquanto estivermos perto da superfície da Terra, a mudança na densidade do ar é imperceptível. Portanto, para cadapor unidade de altura, a pressão diminui aproximadamente no mesmo valor. As duas expressões que escrevemos anteriormente devem ser consideradas corretas apenas se estivermos próximos à superfície da Terra, não acima de 1-1,5 km.
Um gráfico mostrando como a pressão atmosférica muda com a altitude
Agora vamos para a visibilidade. Vamos construir um gráfico de pressão atmosférica versus altura. Na altura zero P0=760mm Hg. Arte. Devido ao fato de que, com o aumento da altitude, a pressão diminui, o ar atmosférico será menos comprimido, sua densidade se tornará menor. Portanto, no gráfico, a dependência da pressão com a altura não será descrita por uma linha reta. O que isso significa?
Como a pressão atmosférica muda com a altitude? Sobre o chão? A uma altitude de 5,5 km, diminui 2 vezes (Р0/2). Acontece que se subirmos à mesma altura, ou seja, 11 km, a pressão diminuirá pela metade e será igual a Р0/4, etc.
Vamos ligar os pontos e veremos que o gráfico não é uma linha reta, mas sim uma curva. Por que, quando escrevemos a relação de dependência, parecia que a atmosfera termina a uma altitude de 9 km? Consideramos que o gráfico é reto em qualquer altura. Este seria o caso se a atmosfera fosse líquida, ou seja, se sua densidade fosse constante.
É importante entender que este gráfico é apenas um fragmento da dependência em baixas altitudes. Em nenhum ponto desta linha a pressão cai para zero. Mesmo no espaço profundo, existem moléculas de gás, que, no entanto, não possuemrelação à atmosfera terrestre. Não existe vácuo absoluto, vazio em nenhum ponto do Universo.
