Kõik elusolendid Maal ei märka survet, mida meie planeedi suurejooneline õhukest neile avaldab. Põhjus on selles, et nad on sünnist saati atmosfääriga kokkupuutega harjunud ja nende organismid on sellega bioloogiliselt kohanenud.
Vahepeal on sellisel gaasipilvel tegelikult märkimisväärne kaal. Seda hoiab kinni planeedi gravitatsioon, tänu millele see ei aurustu lõputusse kosmosesse, ulatudes ülespoole tuhande kilomeetri ulatuses. Ja see tähendab, et õhukest avaldab survet kõigele, mis asub maakera pinnal. Kui palju on üks atmosfäär Pascalis? Teadlastel õnnestus õhurõhku arvudes väljendada juba 17. sajandil.
Atmosfäärirõhk
Regensburgis 1654. aastal andis Otto von Guericke keiser Ferdinand III-le ja tema kaasteadlastele suurejoonelise kogemuse. Saksa füüsik võttis kaks õõnsat vasest poolkera, väikese suurusega (umbes 35,6 cm läbimõõduga). Siista surus need tihed alt üksteise vastu, ühendades need nahkrõngaga ning pumpas sisetüki ja pumba abil õhu seest välja. Pärast seda ei saanud poolkerasid eraldada. Veelgi enam, kuusteist hobust, kes olid mõlemal pool tekkinud sfääri mõlemas otsas raudrõngaste külge seotud, ei suutnud seda teha.
See katse demonstreeris maailmale surve mõju ümbritsevatele objektidele. Just see jõud pigistas sfääri mõlemad osad nii palju kokku. Seega on selle suurus tõeliselt muljetavaldav. Kaks aastat hiljem kordus tähelepanuväärne kogemus Magdeburgis. Juba 24 hobust üritasid sfääri murda, kuid sama eduga. Need katse ajal kasutatud poolkerad läksid ajalukku Magdeburgi nime all. Neid hoitakse siiani Saksa muuseumis.
Üks atmosfäär Pascalis
Kuidas arvutada planeedi gaasilise vahevöö rõhku? Miski poleks lihtsam, kui õhu tihedus ja õhukesta kõrgus oleks täpselt teada. Kuid 17. sajandil ei saanud teadlased veel selliseid asju teada. Siiski tegid nad suurepärast tööd. Ja seda tegi esmakordselt Galileo õpilane – itaallane Torricelli.
Ta võttis ühe meetri pikkuse klaastoru ja täitis selle pärast ühe otsa jootmist elavhõbedaga. Ja ta langetas lahtise osa sama ainega anumasse. Samal ajal sööstis osa torust tulnud elavhõbedat alla. Kõik aga välja ei valgunud. Ja ülejäänud kolonni kõrgus oli umbes 760 mm. Just see kogemus tegi hiljem lihtsaks arvutada, mitu Pascalit ühes atmosfääris on. See arv on ligikauduon 101 300 Pa. See on normaalse atmosfäärirõhu väärtus.
Torricelli katse selgitus
Atmosfääri rõhk mõjutab kõiki maismaakehi. Kuid see on märkamatu, sest seda tasakaalustab õhu toime, mis on objektides endis ja elusorganismides. Katse Magdeburgi poolkeradega näitas kõnek alt, mis juhtuks, kui gaasil poleks võimet peaaegu kõikjale tungida. Saadud sfääris loodi kunstlikult õhuvaba ruum. Selle tulemusel osutus see ebaharilikult tugevaks ja lahutamatuks, igast küljest surutud ühe atmosfääriga, pascalites, mille rõhu väärtus, nagu me juba teame, on väga oluline.
Pumbade aluseks on samad seadused. Vedelik tormab moodustunud õhuvabasse ruumi. See tõuseb, kuni olemasolev õhurõhk ja ained tasakaalustavad üksteist. Ja kolonni kõrgus sõltub vedeliku tihedusest.
Seda teades mõõtis Torricelli ühe atmosfääri tekitatud rõhku. Muidugi ei suutnud ta seda väärtust ikka veel pascalitesse tõlkida. Seda tehti hiljem. Seetõttu mõõtis ta seda elavhõbeda millimeetrites. On teada, et atmosfäärirõhku mõõdetakse meie ajal tavaliselt sarnastes ühikutes.
Kuidas teisendada atmosfäärid Pascaliteks
Prantslane Blaise Pascal (tema portree on veidi kõrgem), kelle nime järgi on rõhuühikud oma nime saanud, olles saanud teada Torricelli katsetest,kordas sarnaseid katseid erinevatel kõrgustel, kasutades lisaks elavhõbedale vett ja muid vedelikke. Ja see tõestas lõpuks atmosfäärirõhu olemasolu ja mõju maapealsetele kehadele ja ainetele, kuigi neil päevil oli palju kahtlejaid.
Järgmine näitab, kuidas teisendada atmosfäärirõhku Pascaliteks ja muudeks ühikuteks.
See väärtus ei ole konstantne ja sõltub paljudest näitajatest. Esiteks kõrguselt merepinnast. Nagu Pascal tõestas, mida kõrgemale mäetippu ronida, seda väiksemaks surve muutub. Seda on lihtne seletada. Lõppude lõpuks väheneb õhukesta sügavus, nagu ka selle tihedus. Ja juba ligikaudu 5,5 km kõrgusel on rõhunäidikud poole võrra väiksemad. Ja kui ronida 11 km, siis see väärtus väheneb neli korda.
Lisaks sõltub õhurõhk ilmast. Seetõttu peetakse seda näitajat oma prognoosides oluliseks. Näiteks mida kõrgem on rõhk suvel, seda tõenäolisem on, et sel päeval päike oma kiirtega rõõmustab ja sademeid ei tule.
