Как же измерить давление атмосферы?

Рас­счи­тать ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние по фор­му­ле рас­че­та дав­ле­ния стол­ба жид­ко­сти нель­зя. Ведь для этого необ­хо­ди­мо знать плот­ность и вы­со­ту стол­ба жид­ко­сти или газа. Но у ат­мо­сфе­ры нет чет­кой верх­ней гра­ни­цы, а плот­ность ат­мо­сфер­но­го воз­ду­ха умень­ша­ет­ся с ро­стом вы­со­ты. По­это­му Тор­ри­чел­ли пред­ло­жил со­вер­шен­но дру­гой спо­соб для на­хож­де­ния ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния.

Тор­ри­чел­ли взял стек­лян­ную труб­ку дли­ной около од­но­го метра, за­па­ян­ную с од­но­го конца, налил в эту труб­ку ртуть и опу­стил труб­ку от­кры­тым кон­цом в чашу с рту­тью. Неко­то­рое ко­ли­че­ство ртути вы­ли­лось в чашу, но боль­шая часть ртути оста­лась в труб­ке. Изо дня в день уро­вень ртути в труб­ке незна­чи­тель­но ко­ле­бал­ся, то немно­го опус­ка­ясь, то немно­го под­ни­ма­ясь.

Дав­ле­ние ртути на уровне ее поверхности со­зда­ет­ся весом стол­ба ртути в труб­ке, так как в верх­ней части труб­ки над рту­тью воз­ду­ха нет (там ва­ку­ум, ко­то­рый по­лу­чил на­зва­ние «тор­ри­чел­ли­е­ва пу­сто­та»). От­сю­да сле­ду­ет, что ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние равно дав­ле­нию стол­ба ртути в труб­ке. Из­ме­рив вы­со­ту стол­ба ртути, можно рас­счи­тать дав­ле­ние, ко­то­рое про­из­во­дит ртуть. Оно будет равно ат­мо­сфер­но­му. Если ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние умень­ша­ет­ся, то столб ртути в труб­ке Тор­ри­чел­ли по­ни­жа­ет­ся, и на­о­бо­рот. На­блю­дая еже­днев­но за из­ме­не­ни­ем уров­ня стол­ба ртути, Тор­ри­чел­ли за­ме­тил, что он может по­вы­шать­ся и по­ни­жать­ся. Также Тор­ри­чел­ли свя­зал эти из­ме­не­ния с из­ме­не­ни­я­ми по­го­ды.

В настоящее время давление атмосферы, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0°С, принято называть нормальным атмосферным давлением, что соответствует 101 325 Па.

760 мм рт. ст. = 101 325 Па 1 мм рт. ст. = 133,3 Па

Если к труб­ке Тор­ри­чел­ли при­кре­пить вер­ти­каль­ную шкалу, то по­лу­чит­ся про­стей­ший при­бор для из­ме­ре­ния ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния – ртут­ный ба­ро­метр.

Но ис­поль­зо­ва­ние ртут­но­го ба­ро­мет­ра небез­опас­но, так как пары ртути ядо­ви­ты. Впо­след­ствии были со­зда­ны дру­гие при­бо­ры для из­ме­ре­ния ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния, с ко­то­ры­ми вы по­зна­ко­ми­тесь в ходе сле­ду­ю­ще­го урока.

Атмосферное давление, близкое к нормальному, наблюдается обычно в местностях, находящихся на уровне моря. С увеличением высоты над уровнем моря (например, в горах) давление уменьшается.

Опыты Торричелли заинтересовали многих ученых — его современников. Когда о них узнал Паскаль, он повторил их с разными жидкостями (маслом, вином и водой).

Опыт 3. Если в крышке бутылки с водой сделать отверстие, сжать и выпустить немного воды. Что происходит с формой бутылки? Почему она деформируется? Что нужно сделать, чтобы она распрямилась и вода снова стала интенсивно выливаться? ( в результате прокола бутылки атмосферный воздух стал поступать в бутылку и давить на воду, это используется в капельницах при подаче лекарств).

Этот способ изменения давления в бутылке используют хозяйки в кулинарии при отделении желтков от белков. Каким образом?

Атмосферным давлением объясняется и засасывающее действие болота или глины. Когда человек пытается вытащить ногу из болота или глины, под ней образуется разрежение, а атмосферное давление не меняется. Перевес атмосферного давления может достигать 1000 Н на ногу взрослого человека.

Опыт 4. Как достать монетку руками со дна тарелки с водой, не намочив их? Надо в тарелку с водой поставить кусочек картофелины с воткнутыми в него спичками или свечку и зажечь. Сверху накрыть стаканом. Горение прекратилось и вода собралась в стакане и монету можно свободно взять с сухой тарелки. Что же заставило собраться воду под стаканом?

Мы с вами наблюдали интересные явления, которые вызваны действием атмосферного давления. Где вы видели в жизни такие приспособления, действия которых основано на существовании и изменении атмосферного давления?