Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Известно, что воздух – это смесь газов: в основном – азота, кислорода, водяного пара, углекислого газа и других.
Воздух имеет вес. Установлено, что вес 1 м3 воздуха равен приблизительно 13 Н.
Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой.
Атмосферное давление – давление, которое оказывает атмосфера Земли на все тела, в ней находящиеся. Существование атмосферного давления объясняется наличием веса у воздуха: верхние слои атмосферы своим весом действуют на нижние слои, сжимая их.
Измерениями установлено, что с увеличением высоты плотность и давление воздуха уменьшается.
Атмосфера Земли четкой границы не имеет.
Существование атмосферы вокруг Земли обусловлено тем, что на молекулы воздуха действует сила тяжести и они находятся в беспорядочном движении, причем скорости большинства молекул значительно меньше второй космической скорости.
Замечание: Вторая космическая скорость – скорость, необходимая телу, чтобы покинуть Землю (преодолеть силу притяжения Земли). uII = 11,2 км/с.
Задание: Приведите примеры приборов, действие которых основано на существовании атмосферного давления. Объясните принцип их действия.
Измерение атмосферного давления.
а) Измерить атмосферное давление можно с помощью опыта, предложенного итальянским ученым Эванджелиста Торричелли (1608–1647).
|
Ртуть находится в равновесии
ß
Атмосферное давление уравновешивается
давлением ртутного столба.
Внесистемная единица измерения атмосферного давления: 1 мм рт. ст.
Мм рт. ст. » 133,3 Па
Замечание: Пространство над ртутью в трубке называют «Торричеллиевой пустотой», так как давление находящихся в нем паров ртути так мало, что им можно пренебречь.
Нормальным атмосферным давлением называется атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С.
Обозначение: p0
760 мм рт. ст. = 101300 Па = 1013 гПа
При решении задач можно брать p0 » 100000 Па = 105 Па.
Барометр –прибор для измерения атмосферного давления. Барометры бывают двух типов:
· ртутный барометр (простейший – трубка Торричелли с прикрепленной к ней шкалой);
· барометр-анероид (безжидкостный).
|
Основные части анероида:
1) 
упругая, полая внутри металлическая коробочка с волнистой поверхностью. Внутри коробочки создан вакуум (вакуум – состояние газа при давлении, значительно меньшем атмосферного; вакуум можно получить при помощи откачивающего насоса);
2) пружинящая металлическая пластина;
3) передаточный механизм;
4) стрелка-указатель;
5) шкала;
6) застекленный корпус прибора.
Атмосферное давление зависит от:
· погоды (понижение атмосферного давления – к ухудшению погоды; повышение – к ее улучшению);
· высоты над уровнем моря (подъем на каждые 12 м ведет к уменьшению давления на 1 мм рт. ст.).
Прибор для определения высоты над уровнем моря называется высотомером (альтиметром). Это барометр, имеющий шкалу, размеченную в единицах высоты.
б) Манометр – прибор для измерения разности давления жидкости или газа, находящегося в закрытом сосуде, и атмосферного давления.
Манометры бывают жидкостные и металлические.
Открытый жидкостный манометр.
|
p – давление газа в сосуде.
p = p0 + rgh,
где r - плотность жидкости, находящейся в манометре;
h – избыточный столб жидкости.
p – p0 = rgh
Таким образом, давление p в сосуде больше (меньше) атмосферного давления на величину давления избыточного столба жидкости высотой h в колене манометра.
Пользуясь манометром этого типа, измеряют разность давлений в сантиметрах или миллиметрах столба той жидкости, которая находится в манометре (по шкале прибора). Обычно в манометрах используют ртуть, воду или спирт.
Зная плотность жидкости и величину атмосферного давления, можно выразить давление p в паскалях.
Задание: Нарисуйте (схематически) в тетради как будут располагаться уровни жидкости в коленах манометра, если давление газа в сосуде: а) меньше атмосферного; б) равно атмосферному.
Металлический манометр.
Основные части:
1) согнутая в дугу полая металлическая трубка (способна изменять свою форму при изменении давления внутри нее);
2) стрелка-указатель;
3) зубчатый передаточный механизм;
4) 
кран;
5) рычаг;
6) шкала;
7) застекленный корпус прибора.
Замечание: Часто технические манометры имеют шкалу, начальное деление которой отмечено цифрой «0», что соответствует значению атмосферного давления. Тогда для определения давления газа, находящегося в закрытом сосуде, необходимо к показаниям манометра прибавить атмосферное давление по показаниям барометра.
в) Действие поршневых жидкостных насосов основано на явлении поднятия жидкости за поршнем под действием атмосферного давления.
Задание: Объясните работу поршневых жидкостных насосов, изображенных на нижеприведенных рисунках:
| |||
| |||
1, 2 – клапаны; 1, 2 – клапаны;
3 – поршень; 3 – поршень;
4 – рукоятка. 4 – воздушная камера;
5 – рукоятка.
ВЫТАЛКИВАЮЩАЯ СИЛА
