Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Приборы для определения давления.

Мы знаем, что воздушная оболочка Земли оказывает на все находящиеся в ней тела некое давление. Это давление называется атмосферным.Как измерить давление атмосферы, в первый раз догадался итальянский ученый Э. Торричелли. Предложенный им опыт был осуществлен в 1643 г. учеником Галилея В. Вивиани. В этом опыте использовалась запаянная с 1-го конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее заполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтоб ртуть не вылилась ранее времени), перевернув, опустили в широкую чашу со ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней доли образовалось безвоздушное место торричеллиева пустота (рис. 118). При этом вышина столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше).

Итак, атмосферное давление одинаково давлению столба в трубке:

pатм = pртути

Если бы эти давления не были одинаковы, то ртуть не находилась бы в равновесии: при pртути gt; pатм ртуть изливалась бы из трубки в чашу, а при pртути lt; pатм ртуть подымалась бы по трубке вверх.

Потому давление атмосферы можно измерять высотой подходящего ртутного столба (выраженной обычно в миллиметрах). Если, например, разговаривают, что в каком-то месте атмосферное давление одинаково 760 мм рт. ст., то это означает, что воздух в данном месте производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути вышиной 760 мм. Большая вышина ртутного столба подходит и большему атмосферному давлению, меньшая наименьшему.

Если прикрепить к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, вертикальную шкалу, то получится простой устройство для измерения атмосферного давления  ртутный барометр (от греческого слова барос тяжесть).

Следя за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли нежданно для себя увидел, что атмосферное давление переменчиво и в зависимости от теплоты либо мороза (как писал он сам) высота столба ртути оказывается различной.

В истиннее время давление атмосферы, одинаковое давлению столба ртути вышиной 760 мм при температуре 0 С, принято называть обычным атмосферным давлением.

Чтоб высчитать это давление в паскалях, воспользуемся формулой гидростатического давления:

p = gh

Подставляя в эту формулу значения  = 13595,1 кг/м3 (плотность ртути при 0 С), g = 9,80665 м/с2 (ускорение свободного падения) и h = 760 мм = 0,76 м (вышина столба ртути, подходящая нормальному атмосферному давлению), получим следующую величину:

p = 101 325 Па.

Это и есть обычное атмосферное давление.