Сколько весит воздух

56476963_1268634381_46c0de0c0d805

Человечество всегда существовало на дне воздушного океана. Окружающее нас воздушное пространство так прозрачно и легко, что вплоть до XVII века существовало убеждение о его полной невесомости.

В Италии в 1640 г. герцогу Тосканскому пришла идея построить на террасе дворца фонтан. Для перекачки воды из водоема был сооружен длинный насос. До того таких больших установок не сооружали. Но насос подвел конструкторов. Это выражалось в том, что вода в нем доходила до отметки всего 10,3 м над уровнем озера.

Объяснить суть этой проблемы никто не мог до того времени, пока Э. Торричелли (он являлся учеником Галилея) не высказал мысль о том, что вода не может подняться в магистралях насоса из-за действия тяжести атмосферы, которая оказывает некоторое давление на водную гладь озера. Ну а высота в 10,3 м необходима для уравновешивания показателя давления. По этой причине вода не может подняться выше. Торричелли провел следующий опыт. Он взял стеклянную трубочку, один конец которой был герметично запаян, а другой открыт. Он наполнил конструкцию ртутью. Затем ученый зажал открытый конец пальцем и обратной частью окунул ее в емкость, наполненную ртутью. При этом ртуть не вышла из трубки, а лишь слегка опустилась.

Ртутный столб в трубочке застыл на отметке 760 мм от поверхности ртутного слоя в емкости. Столб ртути в 1 кв. см. по весу составляет 1,033 кг. Таким образом, это значение можно сопоставить с весом водяного столба с тем же сечением и высотой 10,3 м. Получается, что атмосфера давит на каждый кв. см любой площади именно с такой силой.  Также давление оказывается и на человеческое тело. Так, например, на мужскую ладонь приходится атмосферное давление приблизительно в 150 кг. Это вес двух средних мужчин!

С помощью этого опыта Торричелли изобрел барометр – самое первое в мире устройство для определения атмосферного давления. Термин происходит от греческих конструкций, где «барос» означает тяжесть, а «метрео» переводится как измерение. В течение долгого времени давление атмосферы отсчитывали в мм ртутного столба. Среднее значение давление над уровнем моря равняется 760 мм. Но такие единицы не очень удобны для проведения расчетов, и поэтому сейчас показатель измеряют в миллибарах. 1 мб практически равен силе, которую может оказывать тело, которое  весит 1 г, на площадь в 1 кв. см. Усредненное значение атмосферного давления составляет 1013 мб.

С помощью барометра было выяснено, что давление атмосферы непостоянно и зависит от территориального расположения. Было установлено, что давление снижается при подъеме в горы. Это связано с уменьшением толщины атмосферного слоя.

Energy-Project.ru 2016