Atmosférický tlak

Z Multimediaexpo.cz

(Přesměrováno)
Torricelliho pokus

Atmosferický tlak dosahuje nejvyšších hodnot při hladině moře (popř. povrchu planety) a s rostoucí výškou klesá. Barometrický tlak není stálý, ale kolísá na určitém místě zemského povrchu kolem určité hodnoty.

Tlak menší než barometrický tlak se nazývá podtlak, tlak větší než barometrický tlak se nazývá přetlak. Prostor s takřka nulovým tlakem se nazývá vakuum.

Atmosférický tlak má velký význam v meteorologii.

Obsah

Barometrická rovnice

Vzhledem k velké stlačitelnosti plynů není barometrický tlak lineární funkcí výšky jako je tomu např. u kapalin (viz hydrostatický tlak). Mění-li se hustota s tlakem podle Boyleova-Mariottova zákona, můžeme v atmosféře vymezit vrstvu vzduchu o hustotě \(\rho\), která se nachází ve výšce \(h\). Ze vztahu pro hydrostatický tlak lze pro tlakový rozdíl ve vrstvě psát

\(\mathrm{d}p = -\rho g\mathrm{d}h\)

Podle Boyleova-Mariottova zákona při stálé teplotě platí

\(\rho = \frac{\rho_0}{p_0}p\),

kde \(\rho_0\) a \(p_0\) označuje nějakou známou (základní) hustotu a tlak.

Z předchozích vztahů dostaneme

\(\frac{\mathrm{d}p}{p} = -\frac{\rho_0}{p_0}g\mathrm{d}h\)

odkud po integraci a úpravě dostaneme vztah

\(p = p_0\mathrm{e}^{-\frac{\rho_0 g\Delta h}{p_0}}\)

Tento vztah bývá označován jako barometrická rovnice.


Pro závislost hustoty vzduchu na výšce můžeme podobně dostat

\(\rho = \rho_0\mathrm{e}^{-\frac{\rho_0 g\Delta h}{p_0}}\)

Normální tlak

Tlak vzduchu je závislý na nadmořské výšce, na velikosti tíhového zrychlení, na mocnosti, teplotě a hustotě atmosféry v daném místě. Z důvodu snazšího porovnávání výsledků různých měření barometrického tlaku byl zaveden tzv. normální tlak vzduchu (normální atmosférický tlak) pn (též p0 ), který je definován jako přibližně průměrná hodnota tlaku vzduchu při mořské hladině na 45° s.š. při teplotě 15 °C a tíhovém zrychlení gn = 9,80665 ms-2.

\(p_n = 101 325\,{\rm Pa} = 1013,25\,{\rm hPa} = 760\,{\rm torr}\)

Měření

V meteorologii měříme tlak nejčastěji pomocí rtuťových tlakoměrů, aneroidů a barografů.

V meteorologii se atmosférický tlak vyjadřuje nejčastěji jednotkou hektopascal (hPa). Při použití rtuťových barometrů se stále užívá jednotka torr (milimetr rtuťového sloupce), která se dále přepočítává na hektopascaly.

Použití

Měření atmosférického tlaku má velký význam v meteorologii, neboť atmosférický tlak (a především jeho změny a rychlost těchto změn) jsou důležité pro předpověď počasí. Např. zvýšení atmosférického tlaku obvykle znamená příchod slunečného počasí s malou oblačností, zatímco pokles tlaku ohlašuje příchod oblačnosti a deštivého počasí.

Související články


Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Atmosf%C3%A9rick%C3%BD_tlak“