We leggen uit wat atmosferische druk is, waarom het varieert en hoe het werd ontdekt. Ook hoe het wordt gemeten en welke eenheden worden gebruikt.
Wat is atmosferische druk?
Atmosferische druk of barometrische druk is de kracht uitgeoefend door de reeks gemengde gassen die de vormen atmosfeer, op het aardoppervlak en de elementen erop. Deze kracht wordt gegeven per oppervlakte-eenheid, dat wil zeggen, het is gelijk aan het gewicht van de kolom van lucht die zich uitstrekt van een punt op het aardoppervlak tot de bovengrenzen van de atmosfeer.
Atmosferische druk en zijn variaties over een tijdsperiode vormen een gebruikelijk gegeven in de studie van de weer atmosferisch. De lucht varieert echter van dikte als het zich van de grond verwijdert en ook wordt beïnvloed door de temperatuur-, dus het is meestal niet eenvoudig om de atmosferische druk van een bepaald punt met een hoge mate van zekerheid te berekenen.
In de oudheid was het idee van atmosferische druk onbekend, en de alledaagse effecten, zoals de praktische beperking van het opstijgen van bepaalde materialen, werden opgevat als bewijs van de horror vacuüm, dat wil zeggen, de "terreur van de leegte" gemanifesteerd door de natuur, omdat men dacht dat de lucht ontbrak gewicht en stond vanzelf op.
Dit was het geval totdat in 1643 het gewicht van de lucht werd ontdekt door de Italiaanse natuurkundige Evangelista Torricelli (1608-1647), via de eerste experimenten dat leidde tot de oprichting van de barometer. Zijn beroemdste experiment bestond uit het vergelijken van het gedrag van kwik en Water door aan het uiteinde in een gebogen buis te worden gebracht, tegenwoordig bekend als de buis van Torricelli.
Zijn ervaringen dienden de Franse polyhistor Blaise Pascal (1623-1662), om het gewicht van atmosferische lucht op verschillende geografische locaties en verschillende hoogtes, zoals de top van de vulkaan Puy-de-Dôme in het zuiden van Frankrijk. Maar het was pas in 1654, dankzij de experimenten met de Magburgse hemisferen van de Duitse natuurkundige Otto von Guericke (1602-1686), dat het bestaan van atmosferische druk publiekelijk werd aangetoond.
Eenheden van atmosferische druk
Atmosferische druk is in de eerste plaats een vorm van druk, dus het wordt gemeten in de Internationaal systeem van eenheden (SI) in Pascals (Pa), een eenheid die hulde brengt aan de Franse natuurkundige en wordt opgevat als de druk die wordt uitgeoefend door een kracht van 1 newton (N) op een oppervlak van 1 vierkante meter (m2) loodrecht daarop, dat wil zeggen , : Pa = kg / m.s2.
Om de atmosferische druk te meten, is het echter gebruikelijk om andere soorten eenheden te gebruiken, zoals atmosfeer (atm), bar (b), millibar (mb) of millimeter kwik (mmHg). Elk verdient een aparte uitleg:
- 1 atmosfeer is de druk die door de lucht wordt uitgeoefend om 760 mm kwik onder normale omstandigheden op het aardoppervlak in evenwicht te brengen en komt overeen met 101.300 Pa.
- 1 bar (van het Griekse woord voor "gewicht": bars) is gelijk aan 0,986923 atm, en dus aan 100.000 Pa.
- 1 millibar komt overeen met 1000 bar, dus 100 Pa en 0,0010197 atm.
- 1 millimeter kwik is gelijk aan de druk die nodig is om de hoogte van één millimeter kwik in een Torricelli-buis te vergroten. Het komt overeen met 133,3 Pa en is een eenheid die veel wordt gebruikt in de geneeskunde.
Hoe wordt de atmosferische druk gemeten?
De barometer meet in baros de druk die de lucht uitoefent op de vloeistof die het bevat.
Om de atmosferische druk van een bepaalde plaats te meten, hebben we een apparaat nodig dat een barometer wordt genoemd. Het fundamentele principe, dat de ervaringen van Torricelli in de zeventiende eeuw reproduceert, bestaat uit een kolom vloeistof (meestal kwik) die in een buis wordt gebracht waarvan het bovenste gedeelte gesloten is.
Op deze manier oefent het gewicht van de lucht in de atmosfeer meer of minder kracht uit op de vloeistof, waardoor deze tot een bepaald punt in de buis moet blijven, gelijk aan de kracht die zelf wordt ontvangen.