GirişBasıncın rakıma bağımlılığı: barometrik formül. Yükseklik basınç seviyelerini nasıl etkiler?
Birçok kişi rakım arttıkça hava basıncının azaldığını bilir. Hava basıncının neden yükseklikle azaldığı sorusunu ele alalım, basıncın yüksekliğe bağımlılığı için bir formül verelim ve ayrıca ortaya çıkan formülü kullanarak bir problem çözme örneğini ele alalım.
Hava nedir?
Hava, gezegenimizin atmosferini oluşturan renksiz bir gaz karışımıdır. Başlıcaları nitrojen (%78), oksijen (%21), argon (%0,9), karbondioksit (%0,03) ve diğerleri olmak üzere birçok farklı gazdan oluşur.
Fizik açısından bakıldığında, havanın Dünya'daki mevcut koşullar altındaki davranışı ideal gaz yasalarına uyar - gaz moleküllerinin ve atomlarının birbirleriyle etkileşime girmediği bir model, aralarındaki mesafeler eskisine göre çok büyüktür. boyutları ve hareket hızları oda sıcaklığı yaklaşık 1000 m/s'dir.
Hava basıncı
Basıncın yüksekliğe bağımlılığı sorusu göz önüne alındığında “basınç” kavramının ne anlama geldiğini anlamak gerekir. fiziksel nokta görüş. Hava basıncı, bir hava sütununun bir yüzeye baskı yaptığı kuvveti ifade eder. Fizikte pascal (Pa) cinsinden ölçülür. 1 Pa, alanı 1 m2 olan bir yüzeye dik olarak 1 newton (N) değerinde bir kuvvetin uygulanması anlamına gelir. Dolayısıyla 1 Pa'lık basınç çok küçük bir basınçtır.
Deniz seviyesinde hava basıncı 101.325 Pa'dır. Veya yuvarlayarak 0,1 MPa'yı buluruz. Bu değere genellikle 1 atmosfer basıncı denir. Verilen şekil havanın 1 m 2 alana 100 kN kuvvetle baskı yaptığını söylüyor! Bu büyük bir güçtür ancak kişi içindeki kan benzer bir baskı oluşturduğu için bunu hissetmez. Ayrıca hava akışkan bir maddedir (sıvılar da buna dahildir). Bu, her yöne eşit basınç uyguladığı anlamına gelir. Son gerçek bir kişi üzerindeki farklı yönlerden gelen atmosferik basıncın karşılıklı olarak telafi edildiğini gösterir.
Basıncın rakıma bağımlılığı
Gezegenimizin etrafındaki atmosfer, Dünya'nın yerçekimi tarafından yerinde tutuluyor. Yükseklik arttıkça hava basıncının düşmesinden de yerçekimi kuvvetleri sorumludur. Adil olmak gerekirse, yalnızca yerçekiminin basınçta bir azalmaya yol açmadığına dikkat edilmelidir. Ayrıca sıcaklığın azalması da katkıda bulunur.
Hava akışkan bir madde olduğundan, bunun için basıncın derinliğe (yüksekliğe) bağımlılığı için hidrostatik formülü kullanabilirsiniz, yani ΔP = ρ*g*Δh, burada: ΔP - yükseklik olduğunda basınç değişimi miktarı Δh, ρ - hava yoğunluğu, g - yerçekimi ivmesi ile değişir.
Havanın ideal bir gaz olduğu göz önüne alındığında, ideal bir gazın durum denkleminden şu sonuç çıkar: ρ = P*m/(k*T), burada m 1 molekülün kütlesidir, T sıcaklığıdır, k Boltzmann sabitidir .
Yukarıdaki iki formülü birleştirerek ve elde edilen basınç ve yükseklik denklemini çözerek aşağıdaki formülü elde edebiliriz: P h = P 0 *e -m*g*h/(k*T), burada Ph h ve P 0 eşittir sırasıyla h yüksekliğinde ve deniz seviyesindeki basınç. Ortaya çıkan ifadeye barometrik formül denir. Atmosfer basıncının rakıma bağımlılığını hesaplamak için kullanılabilir.
Bazen pratik amaçlar için ters problemi çözmek, yani basıncı bilerek yüksekliği bulmak gerekir. Barometrik formülden yüksekliğin basınç seviyesine bağımlılığını kolayca elde edebilirsiniz: h = k*T*ln(P 0 /P h)/(m*g).
Sorun çözümü örneği
Bolivya'nın La Paz şehri dünyanın en yüksek başkentidir. İtibaren farklı kaynaklar Buradan şehrin deniz seviyesinden 3250 ila 3700 metre yükseklikte yer aldığı anlaşılmaktadır. Görev, La Paz'ın yüksekliğindeki hava basıncını hesaplamaktır.
Sorunu çözmek için basıncın yüksekliğe bağımlılığı formülünü kullanıyoruz: P h = P 0 *e -m*g*h/(k*T), burada: P 0 = 101,325 Pa, g = 9,8 m/ s 2, k = 1,38*10 -23 J/K, T = 293 K (20 o C), h = 3475 m (ortalama 3250 m ile 3700 m arası), m = 4,817*10 -26 kg (dikkate alındığında) havanın molar kütlesi 29 g/mol). Sayıları yerine koyarsak şunu elde ederiz: Ph h = 67,534 Pa.
Böylece Bolivya'nın başkentindeki hava basıncı deniz seviyesindeki basıncın %67'si kadardır. Düşük hava basıncı, kişi dağlık bölgelere tırmandığında baş dönmesine ve vücudun genel halsizliğine neden olur.
Öncelikle fizik dersini hatırlayalım lise neden ve nasıl değiştiğini açıklıyor Atmosfer basıncı yüksekliğe bağlı olarak. Bölge deniz seviyesinden ne kadar yüksekse, oradaki basınç da o kadar düşük olur. Açıklaması çok basit: atmosferik basınç, bir hava sütununun Dünya yüzeyindeki her şeye uyguladığı kuvveti gösterir. Doğal olarak ne kadar yükseğe çıkarsanız yükseklik de o kadar düşük olacaktır. hava sütunu, kütlesi ve uygulanan basınç.
Ek olarak, yükseklikte hava seyrekleşir ve çok miktarda içerir. daha küçük miktar kütleyi de anında etkileyen gaz molekülleri. Ve artan rakımla birlikte havanın toksik yabancı maddelerden, egzoz gazlarından ve diğer "zevklerden" arındığını, bunun sonucunda yoğunluğunun azaldığını ve atmosferik basıncın düştüğünü unutmamalıyız.
Araştırmalar, atmosferik basıncın rakıma bağımlılığının şu şekilde farklılık gösterdiğini göstermiştir: on metrelik bir artış, parametrede bir birim azalmaya neden olur. Alanın deniz seviyesinden yüksekliği beş yüz metreyi geçmediği sürece, hava sütununun basıncındaki değişiklikler pratikte hissedilmez, ancak beş kilometre yükselirseniz değerler optimum değerlerin yarısı olacaktır. . Havanın uyguladığı basıncın gücü aynı zamanda sıcaklığa da bağlıdır ve yüksek rakımlara çıkıldığında sıcaklık büyük ölçüde azalır.
Kan basıncı seviyeleri için Genel durum insan vücudu Sadece atmosferik değil aynı zamanda havadaki oksijen konsantrasyonuna bağlı olan kısmi basıncın değeri de çok önemlidir. Hava basıncındaki azalmayla orantılı olarak kısmi oksijen basıncı da azalır, bu da bu temel elementin vücut hücrelerine ve dokularına yetersiz beslenmesine ve hipoksi gelişmesine yol açar. Bu, oksijenin kana difüzyonunun ve daha sonra iç organlara taşınmasının, kanın ve pulmoner alveollerin kısmi basıncındaki farktan kaynaklandığı ve yüksek bir rakıma yükseldiğinde farkın ortaya çıkmasıyla açıklanmaktadır. bu okumalar önemli ölçüde küçülür.
Yükseklik kişinin refahını nasıl etkiler?
Yükseklikte insan vücudunu etkileyen ana olumsuz faktör oksijen eksikliğidir. Hipoksi sonucunda kalp ve kan damarlarında akut bozukluklar, artan kan basıncı, sindirim bozuklukları ve bir dizi başka patoloji gelişir.
Hipertansif hastalar ve basınç dalgalanmalarına yatkın kişiler yüksek dağlara tırmanmamalı ve uzun uçuşlar yapılmaması tavsiye edilir. Profesyonel dağcılığı ve dağ turizmini de unutmak zorunda kalacaklar.
Vücutta meydana gelen değişikliklerin ciddiyeti, birkaç yükseklik bölgesini ayırt etmeyi mümkün kıldı:
- Deniz seviyesinden bir buçuk ila iki kilometre yüksekliğe kadar olan bölge, vücudun işleyişinde ve hayati sistemlerin durumunda herhangi bir özel değişikliğin gözlenmediği nispeten güvenli bir bölgedir. Refahta bozulma, aktivite ve dayanıklılıkta azalma çok nadir görülür.
- İki ila dört kilometre arasında - artan nefes alma ve derin nefes alma sayesinde vücut, oksijen eksikliğiyle kendi başına baş etmeye çalışır. Büyük miktarda oksijen tüketimini gerektiren ağır fiziksel işlerin gerçekleştirilmesi zordur, ancak birkaç saat boyunca hafif egzersizler iyi tolere edilir.
- Dört ila beş buçuk kilometre arasında - sağlık durumu gözle görülür şekilde kötüleşiyor, fiziksel iş yapmak zor. Psiko-duygusal bozukluklar keyif, coşku ve uygunsuz eylemler şeklinde ortaya çıkar. Uzun süre bu yükseklikte kalınca baş ağrıları, kafada ağırlık hissi, konsantrasyon sorunları, uyuşukluk ortaya çıkar.
- Beş buçuk ila sekiz kilometre arasında - fiziksel çalışma yapmak imkansızdır, durum keskin bir şekilde kötüleşir, bilinç kaybı yüzdesi yüksektir.
- Sekiz kilometrenin üzerinde - bu yükseklikte kişi bilincini en fazla birkaç dakika koruyabilir, ardından derin bayılma ve ölüm gelir.
Vücutta metabolik süreçlerin meydana gelmesi için oksijen gereklidir, bu oksijenin irtifada eksikliği irtifa hastalığının gelişmesine yol açar. Bozukluğun ana belirtileri şunlardır:
- Baş ağrısı.
- Artan nefes alma, nefes darlığı, hava eksikliği.
- Burun kanaması.
- Bulantı, kusma atakları.
- Eklem ve kas ağrısı.
- Uyku bozuklukları.
- Psiko-duygusal bozukluklar.
Yüksek irtifalarda vücut oksijen eksikliği yaşamaya başlar, bunun sonucunda kalp ve kan damarlarının işleyişi bozulur, arteriyel ve kafa içi basınç artar ve yaşam belirtileri bozulur. iç organlar. Hipoksiyi başarılı bir şekilde yenmek için diyetinize fındık, muz, çikolata, tahıllar ve meyve sularını dahil etmeniz gerekir.
Yüksekliğin kan basıncı düzeylerine etkisi
Yüksek rakıma ve ince havaya çıkıldığında kalp atış hızının artmasına, kalp atış hızının artmasına neden olurlar. tansiyon. Ancak rakımın daha da artmasıyla kan basıncı seviyeleri düşmeye başlar. Havadaki oksijen içeriğinin kritik değerlere düşmesi, kalp aktivitesinin azalmasına ve atardamarlardaki basınçta gözle görülür bir azalmaya neden olurken, venöz damarlarda seviyeler artar. Sonuç olarak, kişide aritmi ve siyanoz gelişir.
Kısa bir süre önce bir grup İtalyan araştırmacı, ilk kez rakımın kan basıncı düzeylerini nasıl etkilediğini ayrıntılı olarak incelemeye karar verdi. Araştırmayı yürütmek için Everest'e bir gezi düzenlendi ve bu gezi sırasında katılımcıların basınç seviyeleri her yirmi dakikada bir belirlendi. Yürüyüş sırasında, çıkış sırasında kan basıncında bir artış doğrulandı: Sonuçlar sistolik değerin on beş, diyastolik değerin ise on birim arttığını gösterdi. Aynı zamanda şunu da kaydetti: maksimum değerler Geceleri kan basıncı belirlendi. Antihipertansif ilaçların farklı irtifalardaki etkisi de araştırıldı. İncelenen ilacın üç buçuk kilometreye kadar yükseklikte etkili bir şekilde yardımcı olduğu ve beş buçuk kilometrenin üzerine çıktığında kesinlikle işe yaramaz hale geldiği ortaya çıktı.
Atmosfer basıncı, birim alan başına bir hava sütununun basınç kuvvetidir. 1 cm2 yüzey başına kilogram cinsinden hesaplanır, ancak daha önce yalnızca cıva manometreleriyle ölçüldüğü için bu değerin milimetre cıva (mmHg) cinsinden ifade edilmesi geleneksel olarak kabul edilir. Normal atmosfer basıncı 760 mmHg'dir. Art. veya 1,033 kg/cm2, bir atmosfer (1 ata) olarak kabul edilir.
Yaparak bireysel türlerİş bazen yüksek veya düşük atmosfer basıncında çalışmayı gerektirir ve normdan bu sapmalar bazen önemli sınırlar dahilindedir (0,15-0,2 ata'dan 5-6 ata veya daha fazlasına).
Düşük atmosferik basıncın vücut üzerindeki etkisi
Yüksekliğe yükseldikçe atmosfer basıncı azalır; deniz seviyesinden ne kadar yüksekteyseniz atmosfer basıncı o kadar düşük olur. Yani deniz seviyesinden 1000 m yükseklikte 734 mm Hg'ye eşittir. Art., 2000 m - 569 mm, 3000 m -526 mm ve 15000 m - 90 mm Hg yükseklikte. Sanat.
Atmosfer basıncının azalmasıyla birlikte nefes almada artış ve derinleşme, kalp atım hızında artış (güçleri zayıf), kan basıncında hafif bir düşüş ve kırmızı kan sayısında artış şeklinde kanda değişiklikler de gözlenir. hücreler.
Düşük atmosferik basıncın vücut üzerindeki olumsuz etkisi oksijen açlığına dayanmaktadır. Bunun nedeni, atmosferik basınçtaki azalmayla kısmi oksijen basıncının da azalması, dolayısıyla solunum ve dolaşım organlarının normal çalışmasıyla vücuda daha az oksijen girmesidir. Sonuç olarak, kan oksijene yeterince doyurulmaz ve onu organlara ve dokulara tam olarak iletemez, bu da oksijen açlığına (anoksemi) yol açar. Bu tür değişiklikler daha şiddetli olarak ortaya çıkar. Hızlı düşüş yüksek hızlı kaldırma mekanizmaları (teleferik vb.) üzerinde çalışırken, yüksek irtifalara hızlı kalkışlar sırasında meydana gelen atmosferik basınç. Hızla gelişen oksijen açlığı beyin hücrelerini etkiler, bu da baş dönmesine, mide bulantısına, bazen kusmaya, hareketlerin koordinasyonunun kaybına, hafızanın azalmasına, uyuşukluğa neden olur; Oksijen eksikliği nedeniyle kas hücrelerindeki oksidatif süreçlerde azalma, kas zayıflığı ve hızlı yorgunlukla ifade edilir.
Uygulama, atmosfer basıncının 430 mm Hg'nin altında olduğu, nefes almak için oksijen kaynağı olmadan 4500 m'nin üzerindeki bir yüksekliğe tırmanmanın zor olduğunu ve 8000 m yükseklikte (277 mm Hg basınç) bir kişinin bilincini kaybettiğini göstermektedir. .
Kan, diğer herhangi bir sıvı gibi, gazlı bir ortamla (bu durumda akciğerlerin alveollerinde) temas ettiğinde gazların belirli bir kısmını çözer - kısmi basınçları ne kadar yüksek olursa, kanın bu gazlarla doygunluğu da o kadar büyük olur. Atmosfer basıncı azaldığında kısmi basınç değişir bileşenler hava ve özellikle ana bileşenleri - nitrojen (%78) ve oksijen (%21); Bunun sonucunda kısmi basınç eşitlenene kadar bu gazlar kandan salınmaya başlar. Atmosfer basıncının hızlı bir şekilde düşmesi sırasında, gazların, özellikle de nitrojenin kandan salınımı o kadar fazladır ki, bunların solunum organlarından atılması ve vücutta birikmesi için zamanları yoktur. kan damarları küçük kabarcıklar şeklinde. Bu gaz kabarcıkları dokuyu (küçük yırtıklara kadar) gererek akut ağrıya neden olabilir ve bazı durumlarda küçük damarlarda gaz pıhtıları oluşturarak kan dolaşımını engelleyebilir.
Yukarıda açıklanan, atmosferik basınçtaki azalmanın bir sonucu olarak ortaya çıkan fizyolojik ve patolojik değişiklikler kompleksine irtifa hastalığı denir, çünkü bu değişiklikler genellikle irtifa artışıyla ilişkilidir.
Yükseklik hastalığını önleme
Yükseklik hastalığına karşı mücadelede yaygın ve etkili önlemlerden biri, yüksek irtifalara (4500 m'nin üzerinde) çıkarken nefes alabilmek için oksijen sağlanmasıdır. Yüksek irtifalarda uçan hemen hemen tüm modern uçaklar ve özellikle uzay gemileri, irtifa ve dışarıdaki atmosferik basınç ne olursa olsun, basıncın uçuş ekibinin ve yolcuların normal durumunu tam olarak sağlayacak bir seviyede sabit tutulduğu kapalı kabinlerle donatılmıştır. . Bu sorunun radikal çözümlerinden biri.
Düşük atmosferik basınç koşullarında fiziksel ve yoğun zihinsel çalışma yaparken, yorgunluğun nispeten hızlı başlangıcını hesaba katmak gerekir, bu nedenle periyodik molalar verilmeli ve bazı durumlarda çalışma günü kısaltılmalıdır.
Düşük atmosferik basınç koşullarında çalışmak için, fiziksel olarak en güçlü, kesinlikle sağlıklı kişiler, özellikle 20-30 yaş arası erkekler seçilmelidir. Uçuş personeli seçilirken, özel odalarda azaltılmış basınçlı irtifa yeterlilik testleri olarak adlandırılan zorunlu testlerin yapılması gerekmektedir.
Önemli rol Antrenman ve sertleştirme, irtifa hastalığının önlenmesinde rol oynar. Spor yapmak, sistematik olarak şu veya bu fiziksel işi yapmak gerekir. Düşük atmosfer basıncında çalışanların beslenmesi yüksek kalorili, çeşitli, vitamin ve mineral tuzları açısından zengin olmalıdır.
Yardımcı bilgi:
Basınç- Bu fiziksel miktar, bu yüzeye dik bir yüzeyin birim alanı başına kuvveti gösterir.
Basınç P = F / S olarak tanımlanır, burada P basınçtır, F basınç kuvvetidir, S yüzey alanıdır. Bu formülden, basıncın belirli bir kuvvetle etki eden vücudun yüzey alanına bağlı olduğu açıktır. Yüzey alanı ne kadar küçük olursa basınç da o kadar büyük olur.
Basınç ölçü birimi Newton başına metrekare(H/m2). Ayrıca N/m2 basınç birimlerini pascal'a çevirebiliriz; bu birimler adını Pascal Yasasını geliştiren Fransız bilim adamı Blaise Pascal'dan alır. 1 N/m2 = 1 Pa.
Ne oldu???
Basınç ölçümü
Gazların ve sıvıların basıncı - manometre, diferansiyel basınç göstergesi, vakum ölçer, basınç sensörü.Atmosfer basıncı - barometre.
Kan basıncı - tonometre.
Ve böylece, basınç bir kez daha P = F / S olarak tanımlanır. Yerçekimi alanındaki kuvvet, ağırlığa eşittir - F = m * g, burada m, cismin kütlesidir; g serbest düşüşün ivmesidir. O zaman basınç
P = m*g/S. Bu formülü kullanarak vücudun yüzeye uyguladığı basıncı belirleyebilirsiniz. Örneğin yere düşen bir kişi.
Yükseklik arttıkça atmosfer basıncı azalır. Atmosfer basıncının rakıma bağımlılığı belirlenir barometrik formül -
P = Po*exp(- μgh/RT) . Burada μ = 0,029 kg/m3 - gazın (havanın) moleküler ağırlığı; g = 9,81 m/s2 - serbest düşme ivmesi; h - h o - deniz seviyesinden yükseklik ile raporun başlangıcında kabul edilen yükseklik arasındaki fark (h=h o); R = 8,31 - J/mol K - gaz sabiti; Po - referans noktası olarak alınan yükseklikteki atmosferik basınç; T - Kelvin cinsinden sıcaklık.
Aynı noktada hava basıncı yeryüzü sabit kalmaz, atmosferde meydana gelen çeşitli süreçlere bağlı olarak değişir. "Normal" atmosferik basınç geleneksel olarak 760 mmHg'ye eşit bir basınç, yani bir (fiziksel) atmosfer (§154) olarak kabul edilir.
Her noktada deniz seviyesinde hava basıncı küre ortalama olarak bir atmosfere yakındır. Deniz seviyesinden yükseldikçe hava basıncının azaldığını fark edeceğiz; yoğunluğu da buna göre azalır: hava giderek daha seyrek hale gelir. Vadide sıkıca kapatılmış bir dağın tepesinde bir gemi açarsanız, içindeki havanın bir kısmı dışarı çıkacaktır. Tam tersine, tepesi kapalı bir kap, dağın eteğinde açılırsa bir miktar havanın içeri girmesine izin verecektir. Yaklaşık 6 km yükseklikte havanın basıncı ve yoğunluğu yaklaşık yarı yarıya azalır.
Her rakım belirli bir hava basıncına karşılık gelir; Bu nedenle, bir dağın tepesinde veya bir balonun sepetinde belirli bir noktadaki basıncı ölçerek (örneğin bir aneroid kullanarak) ve atmosferik basıncın yükseklikle nasıl değiştiğini bilerek, dağın veya balonun yüksekliği belirlenebilir. balonun yüksekliği. Geleneksel bir aneroidin hassasiyeti o kadar büyüktür ki, aneroidi 2-3 m yükseltirseniz gösterge iğnesi fark edilir şekilde hareket eder.Elinizde bir aneroid varken merdivenlerden yukarı veya aşağı inerken, basınçta kademeli bir değişiklik fark etmek kolaydır. . Böyle bir deneyin bir metro istasyonunun yürüyen merdiveninde yapılması uygundur. Aneroid genellikle doğrudan yüksekliğe göre kalibre edilir. Daha sonra okun konumu, cihazın bulunduğu yüksekliği gösterir. Bu tür aneroidlere altimetre denir (Şekil 295). Uçaklara tedarik ediliyorlar; pilotun uçuş yüksekliğini belirlemesine olanak tanır.
Pirinç. 295. Uçak altimetresi. Uzun ibre yüzlerce metreyi, kısa ibre ise kilometreleri sayar. Kafa, uçuşa başlamadan önce kadranın sıfırını Dünya yüzeyindeki okun altına yerleştirmenizi sağlar
Yükseliş sırasında hava basıncının azalması, dipten yüzeye çıkış sırasında denizin derinliklerindeki basıncın azalmasıyla aynı şekilde açıklanmaktadır. Deniz seviyesindeki hava, Dünya'nın tüm atmosferinin ağırlığıyla sıkıştırılırken, atmosferin daha yüksek katmanları yalnızca bu katmanların üzerinde bulunan havanın ağırlığıyla sıkıştırılır. Genel olarak, atmosferde veya yerçekiminin etkisi altındaki herhangi bir gazda basınçta bir noktadan diğerine değişiklik, bir sıvıdaki basınçla aynı yasalara uyar: basınç, yatay düzlemin tüm noktalarında aynıdır; aşağıdan yukarıya doğru hareket ederken, yüksekliği geçişin yüksekliğine eşit olan hava sütununun ağırlığı ve alanı kadar basınç azalır enine kesit bire eşittir.
Pirinç. 296. Yükseklikle azalan basıncın grafiğini çizmek. Sağ tarafta, farklı yüksekliklerde çekilmiş aynı kalınlıktaki hava sütunları gösterilmektedir. Daha yüksek yoğunluğa sahip daha fazla basınçlı hava sütunları daha yoğun bir şekilde gölgelenir
Ancak gazların sıkıştırılabilirliğinin yüksek olması nedeniyle büyük fotoğraf Atmosferde basıncın yüksekliğe göre dağılımının sıvılardakinden tamamen farklı olduğu ortaya çıkıyor. Aslında, hava basıncındaki azalmanın yükseklikle grafiğini çizelim. Ordinat ekseni boyunca belirli bir seviyenin üzerindeki (örneğin deniz seviyesinin üzerindeki) rakımları vb. ve apsis ekseni boyunca basıncı çizeceğiz (Şekil 296). Yüksekliğin basamaklarını tırmanacağız. Bir sonraki adımdaki basıncı bulmak için, önceki adımdaki basınçtan hava sütununun yüksekliğindeki ağırlığını çıkarmanız gerekir. Ancak rakım arttıkça hava yoğunluğu azalır. Dolayısıyla bir sonraki basamağa çıkarken oluşan basınç düşüşü, basamak ne kadar yüksekte olursa o kadar az olacaktır. Böylece yukarıya doğru yükseldikçe basınç eşit olmayan bir şekilde azalacaktır: hava yoğunluğunun daha fazla olduğu alçak irtifada basınç hızla azalır; ne kadar yüksek olursa, hava yoğunluğu o kadar düşük olur ve basınç o kadar yavaş düşer.
Mantığımızda, tüm kalınlık katmanındaki basıncın aynı olduğunu varsaydık; Bu nedenle grafikte kademeli (kesikli) bir çizgi var. Ancak elbette belli bir yüksekliğe çıkıldığında yoğunluktaki azalma sıçramalarda değil sürekli olarak meydana gelir; bu nedenle gerçekte grafik düzgün bir çizgiye (grafik üzerinde düz bir çizgi) benzer. Böylece, sıvılar için doğrusal basınç grafiğinin aksine, atmosferdeki basıncın azalması kanunu eğri bir çizgiyle gösterilmektedir.
Küçük hava hacimleri için (oda, balon) grafiğin küçük bir bölümünü kullanmak yeterlidir; bu durumda kavisli bölüm, sıvılarda olduğu gibi çok fazla hata yapmadan düz bir bölümle değiştirilebilir. Aslında rakımda küçük bir değişiklikle hava yoğunluğu önemsiz derecede değişir.
Pirinç. 297. Farklı gazlar için yüksekliğe bağlı basınç değişimi grafikleri
Hava dışında herhangi bir gazın belirli bir hacmi varsa, içindeki basınç da aşağıdan yukarıya doğru azalır. Her gaz için karşılık gelen bir grafik oluşturabilirsiniz. Aşağıdaki aynı basınçta, ağır gazların basıncının yükseklik arttıkça hafif gazların basıncından daha hızlı azalacağı açıktır, çünkü bir ağır gaz kolonu aynı yükseklikteki bir hafif gaz kolonundan daha ağırdır.
İncirde. Çeşitli gazlar için bu tür 297 grafik oluşturuldu. Grafikler küçük bir yükseklik aralığı için oluşturulduğundan düz çizgiler gibi görünürler.
175. 1. Uzun dirseği açık olan L şeklinde bir tüp hidrojenle doldurulur (Şek. 298). Borunun kısa dirseğini kaplayan lastik film nerede bükülecek?
Pirinç. 298. Egzersiz 175.1 için