Tlak vzduchu v učebniciach Pomocníci pri učení sa slovníka fyziky
Tlak vo vzduchu, ktorý vzniká v dôsledku hmotnosti stĺpca vzduchu vyššie, sa nazýva tlak vzduchu.
Tlak vzduchu je špeciálny tlak. Všetky vyhlásenia, ktoré sa všeobecne týkajú tlače, sa však na neho vzťahujú.
Gravitačný tlak a kontaktný tlak
# Kontaktný tlak # vysoký tlak # pascal # medveď # atmosféry # tlak vzduchu # hustota
Tlak nastáva, keď telo pôsobí na povrch silou. Touto silou môže byť aj hmotnosť stĺpca vzduchu.
Tlak vo vzduchu, ktorý vzniká v dôsledku hmotnosti stĺpca vzduchu vyššie, sa nazýva tlak vzduchu.
Tlak vzduchu je špeciálny tlak. Všetky vyhlásenia, ktoré sa všeobecne týkajú tlače, sa však na neho vzťahujú. Najmä tlak vzduchu je v určitej výške rovnaký vo všetkých smeroch.
Tvorbu tlaku vzduchu je možné ilustrovať náčrtom (obr. 2): Ak ste napr. B. na zemi, váha vzduchového stĺpca hore pôsobí v tomto bode na plochu A. Sila na plochu sa rovná tlaku vyvíjanému stĺpcom vzduchu. Tlak vzduchu je teda gravitačný tlak, podobný gravitačnému tlaku v kvapalinách.
Ak ste naopak vo väčšej výške, stĺpec vzduchu hore má nižšiu výšku. Tlak vzduchu je nižší. Ale medzi výškou nad zemou a tlakom vzduchu nie je žiadny proporcionálny vzťah.
Štandardný tlak
Normálny tlak vzduchu na úrovni mora je tiež známy ako štandardný tlak. Je to 101,325 kPa. Tlak vzduchu ako aj štandardný tlak sú niekedy uvedené v iných jednotkách. Pre tlak vzduchu sú tiež bežné jednotky milibar (1 mbar), hektopascal (1 hPa) alebo torr (1 torr). Platí nasledujúce:
| 101,325 kPa = 1 013,25 mbar 101,325 kPa = 1 013,25 hPa 101 325 kPa = 760 torr |
Tlak vzduchu kolíše okolo tohto štandardného tlaku a má obvykle hodnoty medzi 970 hPa pre nízkotlakovú oblasť a
1030 hPa pre oblasť vysokého tlaku.
Meranie tlaku vzduchu
Zariadenia na meranie tlaku vzduchu sa nazývajú barometre. Sú to tlakomery, ktoré sú špeciálne navrhnuté na meranie tlaku vzduchu a majú merací rozsah okolo štandardného tlaku. Podrobnejšie informácie nájdete pod kľúčovým slovom „Barometer“ nájsť.
Závislosť tlaku vzduchu od nadmorskej výšky
Tlak vzduchu závisí od výšky nad zemou. Platí nasledujúce:
Tlak vzduchu klesá s rastúcou nadmorskou výškou.
Diagram výškového tlaku vzduchu ukazuje vzťah presnejšie (obr. 3): Tlak vzduchu najskôr klesá s rastúcou nadmorskou výškou, potom čoraz menej. Medzi nadmorskou výškou a tlakom vzduchu však neexistuje proporcionalita.
Napríklad tlak vzduchu na najvyššiu horu Nemecka Zugspitze (nadmorská výška: 2 962 m) je stále 700 hPa. Na najvyššej hore sveta Mount Everest (8 848 m) je to iba 340 hPa a vo výške letu majú moderné osobné lietadlá (10 000 m) stále 290 hPa.
Závislosť tlaku vzduchu na nadmorskej výške sa používa s výškomerom n. Pretože tlak závisí od nadmorskej výšky, platí nasledujúce: Pre každú nadmorskú výšku má normálny tlak vzduchu určitú hodnotu. Ak zmeriate tlak vzduchu, môžete z neho odvodiť nadmorskú výšku. Presne tento vzťah sa používa s výškomerom n.
Dôležitosť tlaku vzduchu pre človeka
Tlak vzduchu má pre ľudí značný význam, pretože je prispôsobený normálnemu tlaku vzduchu. Oveľa menší alebo oveľa väčší tlak je pre človeka smrteľný. Rovnako aj z. Napríklad prežitie vo výške 10 km (cestovná výška lietadla) je možné iba vtedy, ak sú ľudia v pretlakovej kabíne, v ktorej je zvyčajne o niečo nižší tlak ako normálny tlak vzduchu. Aj malé rýchle zmeny tlaku vzduchu sú niekedy nepríjemné. Takže cítite z. B. Keď letún klesá, nie je neobvyklé, že sa tlak na uši vyrovná prehltnutím. Dochádza k tomu preto, že s klesajúcou nadmorskou výškou sa zvyšuje tlak vzduchu a medzi vonkajším a vnútorným uchom je rozdiel v tlaku. Podobné účinky možno pozorovať pri jazde z kopca v aute alebo pri jazde vo výťahu.
Aj mierne výkyvy tlaku, ku ktorým dochádza v dôsledku rôznych poveternostných podmienok (oblasť vysokého tlaku, oblasť nízkeho tlaku), čiastočne ovplyvňujú našu pohodu. Značný počet ľudí pociťuje aj relatívne pomalé zmeny barometrického tlaku, ktoré prebiehajú s počasím. Jeden potom hovorí o citlivosti na počasie .
Tlak vzduchu a počasie
Tlak vzduchu a počasie spolu úzko súvisia. Tlak vzduchu tu má zvyčajne hodnoty medzi 970 hPa a 1 030 hPa. Oblasti s nízkym tlakom vzduchu sa nazývajú Nízkotlakové oblasti alebo minimá, tie s vysokým tlakom vzduchu ako Oblasti vysokého tlaku alebo výšky.
Tieto oblasti s rôznym tlakom vzduchu sú spôsobené rozdielnym otepľovaním pevniny a mora a súvisiacimi prúdmi vzduchu. Tu zohrávajú úlohu globálne aj regionálne procesy. Umiestnenie oblastí s nízkym a vysokým tlakom sa neustále mení.
Takto vznikajú rôzne poveternostné podmienky a rôzne smery a sila vetra. Na zemi vzduch vždy prúdi z oblastí s vysokým tlakom vzduchu (maxima) do oblastí s nízkym tlakom vzduchu (minima). K tomu sa pridávajú prúdy vzduchu spôsobené teplotnými rozdielmi. Rýchlosť vetra závisí od tlakových rozdielov a v búrke môže dosiahnuť viac ako 100 km/h. Najvyššia rýchlosť vetra, aká bola doteraz nameraná v Nemecku, bola nameraná v roku 1984 na vrchu Brocken v pohorí Harz rýchlosťou 263 km/h.
V oblasti nízkeho tlaku vzduch, ktorý odtekal z oblasti vysokého tlaku, ohrial sa a absorboval vlhkosť, stúpa nahor (obr. 4). Prichádza k ochladzovaniu vzduchu, tvorbe mrakov a zrážkam. Nízkotlakové oblasti sú často spojené so zrážkami a „zlým“ počasím.
V oblasti vysokého tlaku prúdi vzduch nadol. To je spojené so zvýšením teploty a rozpustením oblakov, to znamená s typickými priaznivými poveternostnými podmienkami.
Aplikácie tlaku vzduchu
Tlak vzduchu sa v každodennom živote a v technológiách využíva mnohými spôsobmi. Niektoré príklady sú uvedené nižšie.
Nádoby na konzerváciu musia byť tesne a vzduchotesne uzavreté, aby sa obsah nepokazil. Aby ste to dosiahli, obsah pohára z. B. zahreje sa a potom sa veko zatlačí. Po vychladnutí je veko pevne utiahnuté. Je to preto, že tlak v skle je nižší ako tlak vzduchu. Vďaka tomu tlak vzduchu doslova stlačí veko na sklo. Ak chcete takéto sklo otvoriť, mali by ste najskôr zabezpečiť vyrovnanie tlaku medzi vonkajšou a vnútornou stranou, napr. B. vytvorením otvoru vo veku. Potom sa sklo dá veľmi ľahko otvoriť.
Pomocou pipety n môžete odstrániť malé množstvo kvapaliny. Vidíte: Aj keď držíte pipetu otvorom zvisle nadol, nevyteká z nej žiadna tekutina. Je to tak preto, lebo tlak vzduchu pôsobí na otvor a zabraňuje vytekaniu kvapaliny.
Používajú sa prísavky z. B. s háčikmi na uteráky. Ak stlačíte prísavku na hladký povrch, väčšina vzduchu v prísavke vytečie. Stierka sa drží. Je to preto, že tlak vo vnútri prísavky je nižší ako tlak vzduchu. Tlak vzduchu z vonkajšej strany tlačí prísavku pevne na stenu. Ak sa však do stierky dostane vzduch a tlak sa vyrovná, stierka odpadne.
Tlak vzduchu sa používa aj pri pití s hadičkou na pitie alebo sacím čerpadlom.