Question

Помогите пожалуйста! Почему значения атмосферного давления выражают в миллиметрах ртутного столба?

Answer 1

Атмосферное давление измеряют с помощью специального прибора — барометра. В переводе с греческого язка это слово означает «Измеритель тяжести».На метеостанциях используют ртутный барометр. Основная его часть — стеклянная трубка длиной 1 м, запаянная с одного конца. В нее налито ртуть — тяжелый жидкий металл. Открытым концом трубка погружена в широкую чашу, также заполненную ртутью. При переворачивании ртуть из трубки вылилась только до определенного уровня и остановилась. Почему же она остановилась, а не вылилась вся? Потому что воздух оказывает давление на ртуть в чаше и не выпускает ее всю из трубки. Если атмосферное давление уменьшается, то ртуть в трубке опускается и наоборот. По высоте столба ртути в трубке, на которую нанесена шкала, определяют величину атмосферного давления в миллиметрах.Впервые придумал, как измерить атмосферное давление итальянский ученый Э. Торричелли. Предложенный им опыт был осуществлен в 1643 г. учеником Галилея В. Вивиани. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Ее наполнили ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не вылилась раньше времени), перевернув, опустили в широкую чашу с ртутью. После того как трубку открыли, часть ртути из нее вылилась и в ее верхней части образовалось безвоздушное пространство «торричеллиева пустота» . При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать ее от уровня ртути в чаше).Результаты этого опыта Торричелли объяснил следующим образом. «До сих пор, писал он, существовало мнение, будто сила, не позволяющая ртути, вопреки ее природному свойству, падать вниз, находится внутри верхней части трубки, т.е. заключается либо в пустоте, либо в веществе предельно разреженном. Однако я утверждаю, что это сила внешняя и что сила берется извне. На поверхность жидкости, находящейся в чаше, действуют своей тяжестью 50 миль воздуха. Что же удивительного, если ртуть… поднимается настолько, чтобы уравновесить тяжесть наружного воздуха».Итак, атмосферное давление равно давлению столба в трубке:Если бы эти давления не были равны, то ртуть не находилась бы в равновесии: при Р ртути >Р атм. ртуть выливалась бы из трубки в чашу, а при Р ртути < Р атм ртуть поднималась бы по трубке вверх.Поэтому давление атмосферы можно измерять высотой соответствующего ртутного столба (выраженной обычно в миллиметрах). Если, например, говорят, что в каком-то месте атмосферное давление равно 760 мм рт.ст., то это означает, что воздух в данном месте производит такое же давление, какое производит вертикальный столб ртути высотой 760 мм. Большая высота ртутного столба соответствует и большему атмосферному давлению, меньшая — меньшему.Опыты Торричелли заинтересовали многих ученых — его современников. Когда о них узнал Паскаль, он повторил их с разными жидкостями (маслом, вином и водой). Столб воды, уравновешивающий давление атмосферы, оказался намного выше столба ртути.........

Answer 2

Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), и это связано с историей развития измерения атмосферного давления и физическими особенностями ртутного барометра.

1. Ртутный барометр: Впервые ртутный барометр был создан Эвансом в 1643 году, а затем усовершенствован Торричелли в 1644 году. Основой работы ртутного барометра является равновесие веса столба ртути с весом столба атмосферного воздуха. При этом столб ртути опускается в вертикальной трубке относительно уровня жидкости в резервуаре, чтобы уравновесить давление атмосферы. Измерение высоты ртутного столба в миллиметрах позволяет определить значение атмосферного давления.

2. Исторический контекст: Миллиметры ртутного столба стали стандартными единицами измерения атмосферного давления в следствие исторического использования ртутных барометров. Когда метод измерения атмосферного давления был впервые разработан, ртуть была широко доступной и имела хорошие физические свойства для этой цели. Из-за этой исторической связи миллиметры ртутного столба продолжают использоваться в науке и практике для измерения атмосферного давления.

3. Практичность: Миллиметры ртутного столба позволяют измерять атмосферное давление с высокой точностью, и они удобны для метеорологов и других специалистов, работающих с атмосферными данными. Это традиционная и широко принятая система измерения, которая позволяет сравнивать и анализировать данные о давлении в разных местах и временах.

Таким образом, использование миллиметров ртутного столба для измерения атмосферного давления связано с историей развития барометрии и практичностью этого метода измерения.