Quem primeiro mediu a pressão atmosférica. Como resultado, a pressão atmosférica é criada. A história da descoberta da pressão atmosférica. O que é atmosfera

A pressão atmosférica é uma das mais importantes características climáticas influenciando a pessoa. Contribui para a formação de ciclones e anticiclones, provoca o desenvolvimento doença cardiovascular Nas pessoas. A evidência de que o ar tem peso foi obtida já no século XVII, desde então o processo de estudo de suas vibrações tem sido um dos centrais para os meteorologistas.

O que é atmosfera

A palavra "atmosfera" é de origem grega, literalmente se traduz como "vapor" e "bola". Esta é uma concha gasosa ao redor do planeta, que gira com ela e forma um único corpo cósmico inteiro. Estende-se de crosta terrestre, penetrando na hidrosfera, e termina na exosfera, fluindo gradualmente para o espaço interplanetário.

A atmosfera do planeta é seu elemento mais importante, proporcionando a possibilidade de vida na Terra. Contém necessário para o homem oxigênio, os indicadores climáticos dependem dele. Os limites da atmosfera são muito arbitrários. É geralmente aceito que eles começam a uma distância de cerca de 1.000 quilômetros da superfície da Terra e depois, a uma distância de outros 300 quilômetros, passam suavemente para o espaço interplanetário. De acordo com as teorias que a NASA adere, esse envelope gasoso termina a uma altitude de cerca de 100 quilômetros.

Surgiu como resultado de erupções vulcânicas e da evaporação de substâncias em corpos cósmicos que caíram no planeta. Hoje é composto por nitrogênio, oxigênio, argônio e outros gases.

História da descoberta da pressão atmosférica

Até o século 17, a humanidade não pensava se o ar tinha massa. Também não havia conceito do que era a pressão atmosférica. No entanto, quando o duque da Toscana decidiu equipar os famosos jardins florentinos com fontes, seu projeto falhou miseravelmente. A altura da coluna de água não ultrapassava os 10 metros, o que contrariava todas as ideias sobre as leis da natureza da época. É aqui que começa a história da descoberta. pressão atmosférica.

O aluno de Galileu, o físico e matemático italiano Evangelista Torricelli, assumiu o estudo desse fenômeno. Com a ajuda de experimentos com um elemento mais pesado, o mercúrio, alguns anos depois ele conseguiu provar a presença de peso no ar. Ele primeiro criou um vácuo em um laboratório e desenvolveu o primeiro barômetro. Torricelli imaginou um tubo de vidro cheio de mercúrio, no qual, sob a influência da pressão, restava uma quantidade de substância que igualaria a pressão da atmosfera. Para mercúrio, a altura da coluna foi de 760 mm. Para a água - 10,3 metros, essa é exatamente a altura em que as fontes dos jardins de Florença se erguiam. Foi ele quem descobriu para a humanidade o que é a pressão atmosférica e como ela afeta a vida humana. no tubo foi nomeado "Vazio Torricelliano" depois dele.

Por que e como resultado da criação da pressão atmosférica

Uma das principais ferramentas da meteorologia é o estudo do movimento e movimento das massas de ar. Graças a isso, você pode ter uma ideia do resultado do qual a pressão atmosférica é criada. Depois que se provou que o ar tem peso, ficou claro que ele, como qualquer outro corpo do planeta, é afetado pela força da gravidade. Isso é o que causa pressão quando a atmosfera está sob a influência da gravidade. A pressão atmosférica pode flutuar devido a diferenças na massa de ar em diferentes áreas.

Onde há mais ar, é mais alto. No espaço rarefeito, observa-se uma diminuição da pressão atmosférica. A razão para a mudança está em sua temperatura. É aquecido não pelos raios do Sol, mas pela superfície da Terra. À medida que se aquece, o ar fica mais leve e sobe, enquanto as massas de ar resfriadas descem, criando um movimento constante e contínuo.Cada uma dessas correntes tem uma pressão atmosférica diferente, o que provoca o aparecimento de ventos na superfície do nosso planeta.

Impacto no clima

A pressão atmosférica é um dos termos chave em meteorologia. O clima na Terra é formado devido à influência de ciclones e anticiclones, que são formados sob a influência de quedas de pressão na camada gasosa do planeta. Os anticiclones são caracterizados por altas taxas (até 800 mmHg e acima) e baixa velocidade, enquanto os ciclones são áreas com taxas mais baixas e alta velocidade. Tornados, furacões, tornados também são formados devido a mudanças repentinas na pressão atmosférica - dentro do tornado, ele cai rapidamente, atingindo 560 mm de mercúrio.

O movimento do ar leva a uma mudança nas condições climáticas. Ventos gerados entre áreas com Niveis diferentes pressão, ultrapassar ciclones e anticiclones, como resultado da criação da pressão atmosférica, que forma certas tempo. Esses movimentos raramente são sistemáticos e muito difíceis de prever. Em áreas onde a pressão atmosférica alta e baixa colidem, as condições climáticas mudam.

Indicadores padrão

A média em condições ideais é considerada de 760 mmHg. O nível de pressão muda com a altitude: em terras baixas ou áreas abaixo do nível do mar, a pressão será maior, em uma altitude onde o ar é rarefeito, pelo contrário, seus indicadores diminuem 1 mm de mercúrio a cada quilômetro.

Pressão atmosférica reduzida

Ela diminui com o aumento da altitude devido à distância da superfície da Terra. No primeiro caso, esse processo é explicado pela diminuição do impacto das forças gravitacionais.

Aquecendo-se da Terra, os gases que compõem o ar se expandem, sua massa fica mais leve e eles se elevam para outras mais altas. O movimento ocorre até que as massas de ar vizinhas sejam menos densas, então o ar se espalha para os lados e a pressão equaliza.

Os trópicos são considerados áreas tradicionais com menor pressão atmosférica. Nos territórios equatoriais, a baixa pressão é sempre observada. No entanto, as zonas com índice aumentado e diminuído estão distribuídas de forma desigual sobre a Terra: na mesma latitude geográfica, podem existir áreas com níveis diferentes.

Aumento da pressão atmosférica

O nível mais alto da Terra é observado nos pólos sul e norte. Isso ocorre porque o ar acima da superfície fria torna-se frio e denso, sua massa aumenta, portanto, é mais fortemente atraído para a superfície pela gravidade. Ele desce, e o espaço acima dele se enche de calor massas de ar, resultando em um aumento da pressão atmosférica.

Impacto em uma pessoa

Os indicadores normais, característicos da área onde uma pessoa vive, não devem afetar seu bem-estar. Ao mesmo tempo, a pressão atmosférica e a vida na Terra estão inextricavelmente ligadas. Sua alteração - aumento ou diminuição - pode provocar o desenvolvimento de doenças cardiovasculares em pessoas com pressão arterial. Uma pessoa pode sentir dor na região do coração, crises de dor de cabeça irracionais e desempenho reduzido.

Para pessoas que sofrem de doenças trato respiratório, os anticiclones podem se tornar perigosos, aumentando a pressão. O ar desce e se torna mais denso, a concentração de substâncias nocivas aumenta.

Durante as flutuações da pressão atmosférica, a imunidade diminui nas pessoas, o nível de leucócitos no sangue, por isso não é recomendado carregar o corpo física ou intelectualmente nesses dias.

A atmosfera ao redor Terra, exerce pressão sobre a superfície da terra e sobre todos os objetos acima do solo. Em uma atmosfera em repouso, a pressão em qualquer ponto é igual ao peso da coluna de ar sobrejacente que se estende até a periferia externa da atmosfera e tem uma seção transversal de 1 cm2.

A pressão atmosférica foi medida pela primeira vez por um cientista italiano Evangelista Torricelli em 1644. O dispositivo é um tubo em forma de U com cerca de 1 m de comprimento, selado em uma extremidade e preenchido com mercúrio. Como não há ar na parte superior do tubo, a pressão do mercúrio no tubo é criada apenas pelo peso da coluna de mercúrio no tubo. Assim, a pressão atmosférica é igual à pressão da coluna de mercúrio no tubo e a altura desta coluna depende da pressão atmosférica do ar circundante: quanto maior a pressão atmosférica, maior a coluna de mercúrio no tubo e, portanto, a altura desta coluna pode ser usada para medir a pressão atmosférica.

A pressão atmosférica normal (ao nível do mar) é de 760 mmHg (mm Hg) a 0°C. Se a pressão da atmosfera, por exemplo, 780 mm Hg. Art., isto significa que o ar produz a mesma pressão que uma coluna vertical de mercúrio com uma altura de 780 mm.

Observando dia após dia a altura da coluna de mercúrio no tubo, Torricelli descobriu que essa altura muda, e as mudanças na pressão atmosférica estão de alguma forma ligadas às mudanças no clima. Anexando uma escala vertical ao lado do tubo, Torricelli recebeu um dispositivo simples para medir a pressão atmosférica - um barômetro. Mais tarde, eles começaram a medir a pressão usando um barômetro aneróide ("sem líquido"), que não usa mercúrio, e a pressão é medida usando uma mola de metal. Na prática, antes de fazer as leituras, é necessário bater levemente no vidro do instrumento com o dedo para superar o atrito na alavanca.

Feito com base no tubo Torricelli barômetro de copo de estação, que é o principal instrumento para medir a pressão atmosférica em estações meteorológicas atualmente. Consiste em um tubo barométrico de cerca de 8 mm de diâmetro e cerca de 80 cm de comprimento, abaixado com sua extremidade livre em um copo barométrico. Todo o tubo barométrico é encerrado em uma moldura de latão, na parte superior da qual é feito um corte vertical para observação do menisco da coluna de mercúrio.

Na mesma pressão atmosférica, a altura da coluna de mercúrio depende da temperatura e da aceleração queda livre, que varia um pouco com a latitude e altitude. Para eliminar a dependência da altura da coluna de mercúrio no barômetro desses parâmetros, a altura medida é levada a uma temperatura de 0 ° C e a aceleração da queda livre ao nível do mar a uma latitude de 45 ° e, introduzindo uma correção instrumental, a pressão da estação é obtida.

Conforme sistema internacional unidades (sistema SI) a principal unidade para medir a pressão atmosférica é o hectopascal (hPa), no entanto, a serviço de várias organizações é permitido usar as unidades antigas: milibar (mb) e milímetro de mercúrio (mm Hg) .

1mb = 1hPa; 1 mmHg = 1,333224 hPa

A distribuição espacial da pressão atmosférica é chamada de campo bárico. O campo bárico pode ser visualizado usando superfícies, em todos os pontos em que a pressão é a mesma. Tais superfícies são chamadas de isobáricas. Para obter apresentação visual sobre a distribuição da pressão na superfície terrestre, são construídos mapas de isóbaras ao nível do mar. Para isso em mapa geográfico pressão atmosférica é aplicada, medida em estações meteorológicas e reduzida ao nível do mar. Em seguida, pontos com a mesma pressão são conectados por linhas curvas suaves. Áreas de isóbaras fechadas com pressão aumentada no centro são chamadas de máximos báricos ou anticiclones, e áreas de isóbaras fechadas com pressão reduzida no centro são chamados de baixas baricas ou ciclones.

A pressão atmosférica em todos os pontos da superfície da Terra não permanece constante. Às vezes, a pressão muda com o tempo muito rapidamente, às vezes permanece quase inalterada por um longo tempo. NO curso diário pressão mostra dois máximos e dois mínimos. Os máximos são observados por volta das 10:00 e 22:00, hora local, os mínimos são por volta das 4:00 e 16:00. O curso anual da pressão depende fortemente das condições físicas e geográficas. Nos continentes, esse movimento é mais perceptível do que nos oceanos.

Responderemos as seguintes perguntas.

1. O que é chamado de pressão atmosférica?

O ar tem peso e pressiona a superfície da Terra e os objetos sobre ela. A força com que o ar pressiona a superfície da Terra é chamada de pressão atmosférica. Uma coluna de ar da superfície da Terra até o limite superior da atmosfera pressiona a superfície da Terra com uma força igual a aproximadamente 1,033 kg/cm2. Na tecnologia, esse valor é tomado como uma unidade de pressão e é chamado de 1 atmosfera.

2. Quem e como primeiro mediu a pressão atmosférica?

A pressão atmosférica foi medida pela primeira vez pelo cientista italiano Evangelista Torricelli em 1644. O dispositivo é um tubo em forma de U com cerca de 1 m de comprimento, selado em uma extremidade e preenchido com mercúrio. Como não há ar na parte superior do tubo, a pressão do mercúrio no tubo é criada apenas pelo peso da coluna de mercúrio no tubo. Assim, a pressão atmosférica é igual à pressão da coluna de mercúrio no tubo e a altura desta coluna depende da pressão atmosférica do ar circundante: quanto maior a pressão atmosférica, maior a coluna de mercúrio no tubo e, portanto, a altura desta coluna pode ser usada para medir a pressão atmosférica.

3. Quais instrumentos são usados ​​para medir a pressão atmosférica?

Para medir a pressão atmosférica, são usados ​​um barômetro de mercúrio, um barômetro aneróide e um barógrafo (do grego grapho - eu escrevo).

Se uma balança é anexada a um tubo, semelhante à usada por Torricelli em seu experimento, obtemos o instrumento mais simples para medir a pressão atmosférica - um barômetro de mercúrio.

A parte principal do barômetro aneróide são caixas redondas de metal corrugado, que são interconectadas; é criado um vácuo dentro das caixas (a pressão nelas é menor que a pressão atmosférica), com o aumento da pressão atmosférica, as caixas são comprimidas e puxam a mola presa a elas; o movimento da extremidade da mola através de dispositivos especiais será transmitido para a seta, que se move ao longo da escala (as divisões e o valor da pressão atmosférica são marcados na escala). Quando a pressão atmosférica aumenta, a caixa se contrai, e quando diminui, ela se expande, essas vibrações agem sobre a mola, que está conectada à seta. A seta indica o valor da pressão no mostrador.

O barômetro aneróide é um dos principais instrumentos que os meteorologistas utilizam para prever o clima para os próximos dias, já que as mudanças climáticas estão associadas a mudanças na pressão atmosférica.

Um barógrafo é usado para registrar automática e continuamente as mudanças na pressão atmosférica. Além das caixas de papelão ondulado, este dispositivo possui um mecanismo para mover uma fita de papel, na qual é aplicada uma grade de valores de pressão e dias da semana. A partir dessas fitas, você pode determinar como a pressão atmosférica mudou durante qualquer semana. A pressão atmosférica é medida em milímetros de mercúrio (mm Hg).

4. Por que a pressão atmosférica é diferente em lugares diferentes?

Na superfície da Terra, a pressão atmosférica varia de lugar para lugar e ao longo do tempo. Especialmente importantes são as mudanças não periódicas que determinam o clima na pressão atmosférica associadas ao surgimento, desenvolvimento e destruição de regiões de movimento lento. alta pressão(anticiclones) e grandes redemoinhos relativamente rápidos (ciclones), nos quais prevalece a baixa pressão. Quanto mais frio o ar, maior sua densidade. A densidade do ar acima depende do aquecimento da superfície subjacente. Se o ar é denso, sua massa é maior e, portanto, pressiona com mais força a superfície.

5. Como a pressão atmosférica mudará com a altitude?

A pressão atmosférica diminui com a altitude. Isto é devido a duas razões. Em primeiro lugar, quanto mais alto estivermos, menor será a altura da coluna de ar acima de nós e, portanto, menos peso nos pressionará. Em segundo lugar, com a altura, a densidade do ar diminui, torna-se mais rarefeito, ou seja, contém menos moléculas de gás, portanto, tem menos massa e peso.

Se imaginarmos uma coluna de ar da superfície da Terra até as camadas superiores da atmosfera, o peso dessa coluna de ar será igual ao peso de uma coluna de mercúrio de 760 mm de altura. Essa pressão é chamada de pressão atmosférica normal. Esta é a pressão do ar no paralelo de 45° a 0°C ao nível do mar. Se a altura da coluna for superior a 760 mm, a pressão será aumentada, menos reduzida. A pressão atmosférica é medida em milímetros de mercúrio (mm Hg).

6. De que forma os mapas mostram a distribuição da temperatura do ar e da pressão atmosférica perto da superfície da Terra?

Para analisar o clima, os especialistas usam mapas nos quais são plotados os valores das quantidades meteorológicas. Ao processar mapas meteorológicos, os meteorologistas conectam pontos com os mesmos valores de temperatura do ar e pressão atmosférica com linhas chamadas isotermas (linhas de mesma temperatura) e isóbaras (linhas de mesma pressão). Este método permite determinar a posição das regiões de alta e pressão baixa, áreas com altas e baixas temperaturas.

1. O que é pressão atmosférica. Como a pressão atmosférica foi medida no passado distante.

A pressão atmosférica é a força com que a coluna ar atmosférico pressiona a superfície da Terra.

Na fig. 1 use setas para mostrar a direção e a pressão média da coluna de mercúrio no tubo e a coluna de ar atmosférico na superfície do mercúrio no copo. (A área da seção transversal de um tubo contendo mercúrio é de 1 cm2.)

Na fig. 2 assinale a altura da coluna de mercúrio no tubo, se souber que a pressão atmosférica é 760 mm Hg. Arte.

Preencha as palavras que faltam na descrição da mudança na pressão atmosférica sobre o mar e sobre a terra durante o dia.

De manhã, a superfície da terra e do mar praticamente não é aquecida pelos raios do sol.

Durante a noite, a temperatura das camadas de ar próximas ao solo e de superfície quase esfriou, então não há diferenças perceptíveis entre a pressão atmosférica sobre a terra (Pc) e sobre o mar (Pm).

Durante o dia, a superfície da terra é intensamente aquecida pelos raios do sol e superfície da Terra emite calor para a camada de ar do solo, que se torna menos densa.

Assim, sobre a terra, a pressão atmosférica é maior. A superfície da água durante o dia também é aquecida pelos raios solares, mas o calor é transferido para as camadas mais profundas e "acumula-se" na coluna d'água. Consequentemente, a camada de condução do ar é menos densa que a camada de solo, aquece, é mais tarde. Uma pressão atmosférica relativamente baixa é formada sobre o mar.

À noite, como de manhã, a temperatura do ar e a pressão atmosférica sobre a terra e sobre o mar são quase as mesmas.

À noite, a superfície da terra (terra e mar) não é aquecida pelos raios do sol.

A superfície da terra esfria do que a superfície do mar, emite seu calor para a camada superficial do ar, sua temperatura diminui mais rapidamente do que a temperatura da camada superficial do ar. Consequentemente, o ar sobre a terra é menos denso que sobre o mar, e sobre a terra é menos denso que sobre o mar.

2. A pressão atmosférica muda com a altura

Sob as mesmas condições de aquecimento do ar, a pressão atmosférica diminui com a altura.

Usando o texto do livro didático, determine os valores da pressão atmosférica em dois assentamentos Terra.

O mosteiro budista tibetano Rongbuk (fundado em 1902) é o lugar mais alto da Terra onde as pessoas vivem permanentemente. O lendário mosteiro está localizado no lado norte do Himalaia, no sopé do Everest, a uma altitude de 5.029 m. Os alpinistas passam por Rongbuk até o acampamento base, de onde a conquista do Pico alto paz, Monte Everest. Monges vêm ao acampamento para orar pelos temerários e realizar rituais.

Se ao nível do Oceano Mundial a pressão atmosférica é de 760 mm Hg, então ao nível do Mosteiro de Rongbuk é de 292 mm Hg.

Na Bolívia ( América do Sul) a uma altitude de 3660 m nos Andes é a cidade de La Paz com um milhão de habitantes, que é chamada de capital de montanha mais alta do mundo. A capital oficial da Bolívia é a pequena cidade de Sucre, onde apenas Suprema Corte países. O capital real, político, econômico e Centro Cultural país - a cidade de La Paz. Aqui estão as autoridades executivas e legislativas da Bolívia, o prédio do parlamento, a residência do presidente e ministérios. A cidade foi fundada em 1548. conquistador espanhol Alonso Mendoza e é nomeado após a reconciliação dos conquistadores espanhóis que há muito estavam em guerra uns com os outros.

Se ao nível do Oceano Mundial a pressão atmosférica é de 760 mm Hg. Art., então ao nível da cidade de La Paz 418 mm Hg. Arte.

Preencha as palavras que faltam na definição.

As linhas que conectam pontos com a mesma temperatura do ar são chamadas de isotérmicas.

As linhas que ligam pontos de igual pressão atmosférica são chamadas de isóbaras.

Escola de Desbravadores

Determine a pressão atmosférica na sala de aula de geografia, no primeiro e último andar do prédio da escola. (individualmente)

Essa pressão é chamada atmosférica. Quão grande é isso?

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