Atmosférický tlak a jeho měření

Prezentace na téma: "Atmosférický tlak a jeho měření"— Transkript prezentace:

1 Atmosférický tlak a jeho měření
F – sekunda Yveta Ančincová

2 Zemská atmosféra je vzduchový obal Země, složený z několika vrstev
obsahuje asi 78 % dusíku 21 % kyslíku 1 % tvoří statní plyny (oxid uhličitý, argon, vodní páry…)

3 Vrstvy atmosféry Plynulý přechod do vesmíru, teplota klesá
500 km - ??? Exosféra Teplota až 1 700 °C, teplota stoupá 80 – 500 km Termosféra Hoří zde meteory, teplota klesá 50 – 80 km Mezosféra Ozonová vrstva, teplota stoupá. 16 – 50 km Stratosféra Teplota klesá s výškou Troposféra do (8) - 16 km

4 Příčina a vlastnosti atmosférického tlaku
Na spodní vrstvy vzduchu působí horní vrstvy tlakovou silou Tlaková síla vzduchu (F )působící kolmo na plochu o obsahu S vyvolá na tuto plochu atmosférický tlak p = F/S Známe –li tlak vzduchu v daném místě je možné tlakovou sílu F působící kolmo na plochu o obsahu S vypočítat podle vztahu F = p . S V nižších nadmořských výškách je vyšší tlak než na horách Atmosférický tlak nemusí být v dané nadmořské výšce v různých místech planety stejný Normální atmosférický tlak byl stanoven dohodou na Pa (přesně) Jak velkým tlakem působí vzduch na zahradu, která má tvar obdélníka o rozměrech 10 m x 20 m, je – li v okolí tlak 1000 hPa? Úloha č.1 Řešení: F = p . S = Pa m2 = N = 20 MN

5 Co „umí“ atmosférický tlak
Vytéká-li voda z láhve od limonády delší hadičkou, jak ukazuje obrázek, začne se láhev bortit. Co ji tak mačká? Proč se láhev nebortí, když z ní vytéká voda otvorem ve stěně bez připojené hadičky? Vhoďte do láhve od mléka nebo od kečupu hořící proužek papíru a vzápětí položte na hrdlo láhve oloupané vajíčko uvařené natvrdo..výsledek pokusu objasněte

6 Co „umí“ atmosférický tlak
Na skleničku vrchovatě naplněnou vodou položíte list papíru a převrátíte ji. Co se do papíru opírá proti vodě, která tlačí shora? Láhev naplníme po okraj vodou a její hrdlo vnoříme do nádoby s vodou. Hadičku na jednom konci stiskneme a druhý konec vsuneme do láhve. Jestliže stisk konce hadičky uvolníme, vnější tlak vzduchu vhání trubičkou vzduch do láhve, a ta se postupně vyprazdňuje

7 Objev atmosférického tlaku Přečtěte si pozorně následující text
Zájem o aeromechaniku, konkrétně o atmosférický tlak, byl vyvolán problémem, jak vyčerpat vodu pomocí sacích pump do větší výšky než deset metrů. Aristotelovo tvrzení, že příroda má strach ze vzduchoprázdna (horror vacui), se hodilo stejně dobře starověkým filozofům jako křesťanským teologům: Bůh nestrpí vakuum, protože by to odporovalo jeho stvořitelské všemocnosti. Tak jednoduše se dalo vysvětlit, proč do válce pumpy, jejíž píst zvedáme, ihned stoupá voda. Tlačí ji Bůh. Nemůže přece dopustit, aby pod pístem zůstalo „Nic.“ Bezprostřední příčinou objevu atmosférického tlaku bylo prý přání toskánského vévody mít ve svých florentských terasovitých zahradách výkonné nasávací pumpy. Přestože přístroje zhotovili zkušení mistři pumpaři, podařilo se vodu zvednout pístem pokaždé jen do výšky asi deseti metrů. Pak vznikla mezi pístem a hladinou vodního sloupce v potrubí prázdnota.

8 Objev atmosférického tlaku
Odpovězte na následující otázky – obrázky vám napoví Co znamená horror vacui? Jak bylo za dob Aristotela, ale i později vysvětlováno, že do nasávací pumpy pod píst se tlačí voda? Co bylo bezprostřední příčinou objevu atmosférického tlaku? Kde se nachází Toskánsko? Řez sací pumpou Italské terasovité zahrady Aristoteles Horor…

9 Evangelista Torricelli, Blaise Pascal a atmosférický tlak
1608 – 1647 italský fyzik a matematik, žák G.Galilea Torricelli usoudil, že strach přírody z prázdnoty není nic jiného než atmosférický tlak. Navrhl pokus, jak tento tlak změřit pomocí rtuti. 1623 – 1662 francouzský matematik, fyzik a náboženský myslitel Jistotu o tom, že se skutečně jedná o atmosférický tlak, zjednal dalším pokusem B. Pascal. Ten navrhl, aby se Torricelliho pokus provedl na úpatí hory a na jejím vrcholu. Po provedení pokusu bylo patrné, že tlak s rostoucí výškou klesá.

10 Torricelliho pokus živě
Skleněná trubice na jednom konci zatavená, se ponoří do nádoby se rtutí, až se celá naplní a pak se postaví svisle dnem vzhůru tak, aby otevřený konec byl stále ve rtuti ponořen. Sloupec rtuti udržován atmosférickým tlakem dosáhne výšky asi 70 cm a nad ním v trubici zůstane prázdný prostor, v němž není „nic“.

11 Torricelliho pokus VAKUUM RTUŤ

12 Měřidla atmosférického tlaku - aneroid
ukazatel Vřeteno( hřídel) páka Vakuové komory ukazatel Vřeteno( hřídel) páka Vakuové komory

13 Měřidla atmosférického tlaku - barograf

14 Použité zdroje: htwww-ucjf.troja.mff.cuni.cz
Ivan Štoll, Dějiny fyziky, Prometheus