Objašnjavamo što je atmosferski tlak, zašto varira i kako je otkriven. Također, kako se mjeri i koje jedinice se koriste.
Što je atmosferski tlak?
Atmosferski tlak ili barometarski tlak je sila djeluje skupom miješanih plinova koji čine atmosfera, na zemljinoj površini i elementima koji se na njoj nalaze. Ova sila je dana po jedinici površine, odnosno jednaka je težini stupa zrak koji se proteže od točke na površini Zemlje do gornjih granica atmosfere.
Atmosferski tlak i njegove varijacije tijekom određenog vremenskog razdoblja predstavljaju uobičajene podatke u proučavanju vrijeme atmosferski. Međutim, zrak varira od gustoća kako se udaljava od tla i također je pod utjecajem temperatura, pa obično nije lako izračunati atmosferski tlak određene točke s velikom marginom sigurnosti.
U davna vremena, sama ideja atmosferskog tlaka bila je nepoznata, a njezini svakodnevni učinci, poput praktičnog ograničenja uspona određenih materijala, shvaćani su kao dokaz horor vacuis, odnosno "teror praznine" koji se manifestira priroda, budući da se smatralo da nedostaje zraka težina i ruža sama od sebe.
Tako je bilo sve dok, 1643. godine, težinu zraka nije otkrio talijanski fizičar Evangelista Torricelli (1608.-1647.), kroz prvi eksperimente to je dovelo do stvaranja barometra. Njegov najpoznatiji eksperiment sastojao se u usporedbi ponašanja žive i Voda tako što se uvodi u zakrivljenu cijev na kraju, danas poznatu kao Torricellijeva cijev.
Njegova su iskustva poslužila francuskom polimatičaru Blaiseu Pascalu (1623.-1662.) da izmjeri težinu atmosferskog zraka na različitim geografskim mjestima i različitim nadmorske visine, poput vrha vulkana Puy-de-Dôme na jugu Francuske. No tek 1654. godine, zahvaljujući pokusima s magburškim hemisferama njemačkog fizičara Otta von Guerickea (1602.-1686.), postojanje atmosferskog tlaka je javno dokazano.
Jedinice za atmosferski tlak
Atmosferski tlak je prije svega oblik tlaka, pa se mjeri u Međunarodni sustav jedinica (SI) u Pascalima (Pa), jedinica koja odaje počast francuskom fizičaru i shvaća se kao pritisak koji djeluje sila od 1 njutna (N) na površinu od 1 kvadratni metar (m2) normalno na nju, tj. , : Pa = kg / m.s2.
Međutim, za mjerenje atmosferskog tlaka uobičajeno je koristiti druge vrste jedinica, kao što su atmosfere (atm), barovi (b), milibari (mb) ili milimetri žive (mmHg). Svaki od njih zaslužuje posebno objašnjenje:
- 1 atmosfera je pritisak koji zrak vrši kako bi uravnotežio 760 mm žive u normalnim uvjetima na zemljinoj površini, a on je ekvivalentan 101 300 Pa.
- 1 bar (od grčke riječi za "težinu": barovi) je ekvivalentno 0,986923 atm, a time i 100 000 Pa.
- 1 milibar je ekvivalent 1000 bara, dakle 100 Pa i 0,0010197 atm.
- 1 milimetar žive jednak je tlaku potrebnom za povećanje visine jednog milimetra žive unutar Torricellijeve cijevi. To je ekvivalentno 133,3 Pa i jedinica je koja se široko koristi u medicini.
Kako se mjeri atmosferski tlak?
Barometar mjeri u barosu tlak koji zrak vrši na tekućinu koju sadrži.
Za mjerenje atmosferskog tlaka na određenom mjestu potreban nam je uređaj koji se zove barometar. Njegov temeljni princip, koji reproducira Torricellijeva iskustva iz sedamnaestog stoljeća, sastoji se od stupca tekućine (obično žive) uveden u cijev čiji je gornji dio zatvoren.
Na taj način, težina zraka u atmosferi djeluje više ili manje na tekućinu, prisiljavajući je da ostane unutar cijevi do određene točke, što je ekvivalentno samoj primljenoj sili.