Презентация на тема Атмосферно налягане. Вятър

Слайд 3

Атмосферното налягане е силата на налягането на въздушния стълб върху определена единица повърхност (броят кг на 1 кв. См). Известно е, че нормалното налягане действа на квадратен сантиметър от тялото ни като тегло от 1,033 кг. Хората обаче не се притесняват от налягането на атмосферния въздух, тъй като разтворените във въздуха газове в тъканните течности балансират всичко.

Слайд 4

АТМОСФЕРНО НАЛЯГАНЕ (на гръцки atmos - пара) - тежестта на въздушния стълб от горната му граница до земната повърхност или земните обекти на дадена височина. Теглото на 1 литър въздух на нивото на Световния океан е около 1,3 g, а налягането му достига 1033 g / cm2. На морско ниво на ширина 45 ° при температура 0 ° C Атмосферното налягане е равно на теглото на живачен стълб в 760 mm или 1013 mblr, което се приема за нормално налягане на земното кълбо. С увеличаване на надморската височина на всеки 10 m атмосферното налягане намалява с 1 mm или 1,3 mlbr, което се измерва с барометър. Налягането зависи от промяната на температурата, което означава от времето на деня, от промяната на определени въздушни маси (циклоните се понижават, а антициклоните се увеличават).

Слайд 5

Промени в атмосферното налягане в атмосферата:

Слайд 6

Атмосферата е въздушната обвивка на Земята /висока няколко хиляди километра/.

Слайд 7

Лишена от атмосферата, Земята би станала толкова мъртва, колкото нейният спътник Луната, където последователно царува изгаряща топлина и смразяващ студ - + 130 C през деня и - 150 C през нощта.

Слайд 8

Според изчисленията на Паскал земната атмосфера тежи толкова, колкото би тежала медна топка с диаметър 10 км – пет квадрилиона (5 000 000 000 000 000) тона!

Слайд 9

История

Наличието на атмосферно налягане довежда хората до объркване през 1638 г., когато идеята на херцога на Тоскана да украси градините на Флоренция с фонтани се проваля – водата не се издига над 10,3 метра. Търсенето на причините за това и опитите с по-тежко вещество - живак, предприети от Евангелиста Торичели, довеждат до факта, че през 1643 г. той доказва, че въздухът има тежест. Заедно с В. Вивиани Торичели провежда първия експеримент за измерване на атмосферното налягане, като изобретява тръбата на Торичели (първият живачен барометър) – стъклена тръба, в която няма въздух. В такава тръба живакът се издига на височина от около 760 мм.

Слайд 10

Променливост и влияние върху времето

На земната повърхност атмосферното налягане варира от място на място и във времето. Особено важни са определящите времето непериодични промени в атмосферното налягане, свързани с появата, развитието и унищожаването на бавно движещи се области с високо налягане (антициклони) и относително бързо движещи се огромни вихри (циклони), в които преобладава пониженото налягане. Отбелязани са колебания в атмосферното налягане на морското равнище в диапазона от 641 - 816 mm Hg. Изкуство. (вътре в торнадото налягането спада и може да достигне 560 mm Hg). Атмосферното налягане намалява с увеличаване на надморската височина, тъй като се създава само от горния слой на атмосферата. Зависимостта на налягането от надморската височина се описва с т.нар. барометрична формула. На картите налягането е показано с помощта на изобари - изолинии, свързващи точки със същото повърхностно атмосферно налягане, задължително намалено до морското равнище. Атмосферното налягане е много променлив метеорологичен елемент. От дефиницията му следва, че зависи от височината на съответния стълб въздух, неговата плътност, от ускорението на гравитацията, което варира в зависимост от географската ширина на мястото и височината над морското равнище.

Слайд 11

Стандартно налягане

В химията от 1982 г., според препоръката на IUPAC, стандартното атмосферно налягане се счита за налягане от 100 kPa. Атмосферното налягане е една от най-важните характеристики на състоянието на атмосферата. В покойна атмосфера налягането във всяка точка е равно на теглото на горния въздушен стълб с единично напречно сечение. В системата SGS 760 mm Hg. Изкуство. еквивалентно на 1,01325 bar (1013,25 mbar) или 101 325 Pa в Международна система от единици (SI). Статичното уравнение изразява закона за промяна на налягането с височина: -∆p = gρ∆z, където: p - налягане, g - гравитационно ускорение, ρ - плътност на въздуха, ∆z - дебелина на слоя. От основното уравнение на статиката следва, че с увеличаване на височината (∆z> 0) промяната на налягането е отрицателна, тоест налягането намалява. Строго погледнато, основното уравнение на статиката е валидно само за много тънък (безкрайно тънък) слой въздух ∆z. На практика обаче е приложимо, когато промяната във височината е достатъчно малка по отношение на приблизителната дебелина на атмосферата.

Слайд 12

Слайд 13

Баричен етап

Височината, до която човек трябва да се издигне или спадне, за да се промени налягането с 1 hPa (хектопаскал), се нарича баричен (барометричен) етап. Етапът на налягане е удобен за използване при решаване на проблеми, които не изискват висока точност, например за оценка на налягането от известна разлика във височината. От основния закон на статиката стъпката на налягането (h) е равна на: h = -∆z / ∆p = 1 / gρ [m / hPa]. При температура на въздуха от 0 ° C и налягане от 1000 hPa, степента на налягане е 8 m / hPa. Следователно, за да се намали налягането с 1 hPa, трябва да се издигнете с 8 метра. С повишаване на температурата и увеличаване на надморската височина тя се увеличава (по-специално с 0,4% за всяка степен на нагряване), тоест е пряко пропорционална на температурата и обратно пропорционална на налягането. Реципрочната стойност на степента на налягане е вертикалният градиент на налягането, тоест промяната в налягането при вдигане или спускане със 100 метра. При температура от 0 ° C и налягане от 1000 hPa е 12,5 hPa.

Слайд 14

Довеждане до морското равнище

Налягането се довежда до морското равнище на всички метеорологични станции, които изпращат синоптични телеграми. За да направи налягането сравнимо на станции, разположени на различни височини, натиск се прилага върху синоптичните карти, сведени до един-единствен референтен знак - морско ниво. Когато намалявате налягането до морското равнище, използвайте съкратената формула на Лаплас: z2-z1 = 18400 (1 + λt) log (p1 / p2). Тоест, знаейки налягането и температурата при z2, можем да намерим налягането (p1) на морското равнище (z1 = 0). Изчисляване на налягането на височина h според налягането на морското равнище Po и температурата на въздуха T: P = Poe-Mgh / RT където Po - налягане Pa на морското равнище [Pa]; M - моларна маса на сух въздух 0,029 [kg / mol]; g - ускорение на гравитацията 9,81 [m / s²]; R е универсалната газова константа 8,31 [J / mol K]; T е абсолютната температура на въздуха [K], T = t + 273, където t е температурата в ° C; h - височина [m]. На ниска надморска височина, на всеки 12 m издигане, атмосферното налягане се намалява с 1 mm Hg. Изкуство. На голяма надморска височина този модел се нарушава.

Слайд 15

Барометър

Атмосферното налягане се измерва в милиметри живак (mmHg). За да го определят, те използват специално устройство - барометър (от гръцки baros - гравитация, тегло и метър - измервам). Има барометри без живак и без течности.

Слайд 16

Меркурий анероид

Барометри

Слайд 17

Барометър

Анероиден барометър: 1 - метална кутия; 2 - пружина; 3 - предавателен механизъм; 4 - стрелка-указател; 5 - скала

Слайд 18

Опитът на Торичели

Размерът от 760 мм е получен за първи път през 1644 г. от евангелист Торичели (1608-1647) и Винченцо Вивиани (1622-1703) - ученици на брилянтния италиански учен Галилео Галилей. Е. Торичели запечатва дълга стъклена тръба с градуировки от единия край, напълва я с живак и я спуска в чаша с живак (така е изобретен първият живачен барометър, който е наречен тръбата на Торичели). Нивото на живака в тръбата спадна, когато част от живака се изля в чашата и се установи на 760 милиметра. Над колоната от живак се е образувала празнота, която се нарича празнота на Торичели. Е. Торичели вярвал, че налягането на атмосферата върху повърхността на живака в чашата се балансира от теглото на живачната колона в тръбата. Височината на този стълб над морското равнище е 760 mm Hg. Изкуство.

Слайд 19

Слайд 20

заключение:

Торичели забеляза, че височината на живачната колона в тръбата се променя и тези промени в атмосферното налягане са свързани по някакъв начин с времето. Ако прикрепите вертикална скала към епруветка с живак, ще получите най-простия барометър.

Слайд 21

КАКВО ЩЕ СЕ СЛУЧИ НА ЗЕМЯТА, ако въздушната атмосфера изведнъж изчезне?

Слайд 22

На Земята ще се установи температура от около -170 ° C, всички водни тела ще замръзнат и земята ще бъде покрита с ледена кора. - ще има пълна тишина, тъй като звукът не се разпространява в празнота; небето ще стане черно, тъй като цветът на небосвода зависи от въздуха; нямаше да има здрач, зазоряване, бели нощи. - блещукането на звездите щеше да спре, а самите звезди биха се виждали не само през нощта, но и през деня (през деня не ги виждаме поради разсейването на слънчевата светлина от въздушните частици). - животните и растенията ще умрат. ... някои планети в Слънчевата система също имат атмосфери, но тяхното налягане не позволява на човек да бъде там без скафандър. На Венера, например, атмосферното налягане е около 100 атм, на Марс - около 0,006 атм. Поради налягането на атмосферата върху всеки квадратен сантиметър от нашето тяло действа сила от 10 N.

MBOU "Средно училище Троицкая" Урок по физика в 7 клас на тема: "Атмосфера и атмосферно налягане"Учител по физика: Н. А. Руднева 2012 година

„Невероятно е да живееш в ефирен океан,

Син, огромен, чист, "пийте" го и не потъвайте,

Без него, без океана животът би бил много странен, но дори не странен: просто нямаше да съществува!

Цел на урока: Разгледайте структурата на земната атмосфера, уверете се, че съществува атмосферно налягане и се научете да използвате придобитите знания за обяснение на физическите явления.

„Атмосферата оживява Земята. Океани, морета, реки, потоци, гори, растения, животни, хора – всичко живее в атмосферата и благодарение на нея. Земята се носи във въздушен океан; вълните му измиват както върховете на планините, така и техните подножия; и ние живеем на дъното на този океан, обхванати от него от всички страни, пронизани през него... Никой друг, освен тя покрива нивите и ливадите ни със зеленина, подхранва и едно нежно цвете, на което се възхищаваме, и огромно, вековно- старо дърво, което съхранява работата на слънчевия лъч, за да ни го даде по-късно"

Камил Фламарион (френски астроном от 19 век)

Древните гърци са смятали, че въздухът около нас е изпарена вода и са наричали обвивката около планетата АТМОСФЕРА Атмосфера-пара Сфера-топка Състав на атмосферата Атмосферата на Земята се състои от смес от газове: азот, кислород, аргон. Количеството други газове във въздуха е незначително. Тези газове включват въглероден диоксид, водород, неон, хелий, криптон, радон и други. Както и променливи съставки на атмосферата, като азотни оксиди, сяра, въглероден оксид, амоняк, сяра, сероводород, вода и прах.

По своята структура въздушният океан прилича на къща, която има собствени етажи.

Съдържа повече от 80% от общата маса на атмосферния въздух и близо до 90% от всички водни пари, налични в атмосферата.

Първият "етаж" е тропосферата.

Този слой се простира средно до 11 км над морското равнище и температурата в него пада с височината. Тропосферата е родното място на облаците. Повечето от метеорологичните явления, които наблюдаваме, се формират в този слой.

Вторият "етаж" е стратосферата.

Намира се между 11 и 55 км надморска височина. Масата на стратосферата е 1/5 от атмосферата. Тук е царството на студа, с приблизително постоянна температура от -40˚С.

Тук само понякога се появяват така наречените седефени облаци, състоящи се от най-малките ледени кристали и капки преохладена вода. Небето в стратосферата е черно или наситено лилаво.

Третият "етаж" е мезосферата.

Този слой заема пространство между 55 и 80 км от Земята. Тук въздухът е много разреден. Неговото налягане е приблизително 1/25 000 от нормалното атмосферно налягане. Именно в този слой се намира озоновият газ, който предпазва целия живот на Земята от разрушителното въздействие на ултравиолетовите лъчи на слънцето.

От време на време в мезосферата се появяват мъгливи светли облаци, които се виждат само при здрач.

Четвърти етаж - йоносфера

При надморска височина над 100 km делът на леките газове се увеличава, а на много голяма надморска височина преобладават хелият и водородът; много молекули се дисоциират на отделни атоми, които, бидейки йонизирани от твърдото лъчение на слънцето, образуват йоносферата. Тук възникват светкавици, сияния.

Петият "етаж" е термосферата.

Въздухът в термосферата е още по-разреден. Тук има безпрецедентна жега: 1000-2000˚С. Ако обаче човек се озове тук, той не би усетил тази топлина, тъй като плътността на въздуха в този слой е изключително ниска. В термосферата се появяват перлени облаци, сияния, образуват се мощни електрически потоци, които причиняват смущения в магнитното поле на Земята.

Термосфера

Термо С fera

Шестият "етаж" е екзосферата,

тоест външната обвивка на атмосферата. Височината на този слой е 500-600 км. Въздухът тук е дори по-разреден, отколкото в термосферата. Този "под" се нарича още "разсейващ слой", тъй като въздушните молекули тук, движещи се с голяма скорост, понякога отлитат в междупланетното пространство.

Въздушната обвивка на Земята изпълнява различни функции.

Зори

Полярни светлини

Има 6 слоя:

Тропосфера

Стратосфера

мезосферата

йоносфера

Термосфера

екзосфера

Състав на въздуха:

кислород

Радиационна защита

Защита от метеорити

UV защита

Разпръсква светлина

Предава звук

Маршрути на авиокомпаниите

Защита от спадане на температурата

Радиокомуникация на дълги разстояния

От съществено значение за дишането

Вятърна енергия

Имам шестима слуги

Пъргав, смел.

И всичко, което виждам около себе си е

знам всичко от тях,

Те са на моя знак

Имат нужда.

Имената им са: Как и защо, Кой, Какво, Кога и Къде.

... но имам скъп приятел,

Човекът на младите години.

Тя се обслужва от стотици хиляди слуги -

И всички нямат мир!

Тя кара като кучета

При лошо време, дъжд и тъмнина

Пет хиляди Къде, седем хиляди Как,

Сто хиляди Защо!

Р. Киплинг

Експериментите установяват, че при нормални условия масата на въздуха с обем 1 m³ е 1,29 kg.

Изчислете теглото на въздуха?

P = mg = 9,8N / kg ∙ 1,29 kg≈13H

Защо не усещаме, че вертикална колона въздух ни притиска?

Телата не се разрушават от атмосферното налягане. Това е така, защото вътре са пълни с въздух. Въздухът отвътре и отвън притиска еднакво.

Нашето тяло е устроено по такъв начин, че не усещаме атмосферно налягане, тъй като налягането вътре в нас е равно на налягането на атмосферата.