Manometrikus nyomás és barométer
Fizika> Nyomás és barometrikus nyomás
Barométer - egy eszköz a légköri és manometrikus nyomás meghatározására hidrosztatikus folyadékok alkalmazásával.
Tanulási cél
- Hasonlítsa össze a barométerek tervezését és munkáját az aneroidok és a hidrosztatika alapján.
Kulcspontok
- A nyomtáv nyomás a légnyomás feletti rendszer nyomása, amely a legtöbb számításhoz abszolút nyomásnak kell lennie.
- A barométer olyan berendezés, amely hidrosztatikus folyadékokat használ a légköri nyomás mérésére. Használható a nyomásmérők közvetett mérésére a rendszerekben.
- A hidrosztatikus oszlop barométere folyadékot (víz vagy higany) használ a funkcionalitáshoz, és a barométer-aneroid egy evakuált flexibilis fémcella.
- Az aneroid barométer egy nyomásmérő eszköz. Gyakran használják magasságmérőként.
- Torr egy nyomásmérő, amely egy milliméter higanynak felel meg (760 torr = 101 325 Pa).
Manometrikus nyomás
A rendszer manometrikus nyomása a légköri nyomás felett van. Az utóbbi általában állandónak tűnik, kis tengerszint feletti ingadozásokkal, és elérte a 101325 Pa értéket. A modern nyomásmérő eszközök néha olyan mechanizmusokat is tartalmaznak, amelyek figyelembe veszik a légköri nyomás változását a magassági változások miatt. A manometrikus nyomás a gyakorlati méréseknél sokkal kényelmesebb, mint az abszolút, és széles körben használatos, mint megállapított nyomásmérés. De meg kell értenünk, hogy abszolút nyomást kell-e használni a számításokra.
A nyomást az 1600-as évek közepén mértük hagyományos barométer segítségével. Ezt az eszközt eredetileg kizárólag a légköri nyomás mérésére hangolták.
Hidrosztatikus barométerek
Az első barométerek a hidrosztatikus folyadékok alapján légköri nyomást mértek. Ezek oszlopos szerkezetek (gyakran üvegek), amelyeket állandó sűrűségű, statikus folyadékkal töltöttek. Az oszlopos szakasz tömített, a vákuumot tartja, részben folyadékkal tölti fel, és az alaprész nyitott a légkörre, és lehetővé teszi a külső környezet érintkezését. Amint a légköri nyomás változik, korrekciókat hajtanak végre az indikátoron. Ez a folyadék magasságának változását eredményezi az oszlopos szerkezetben (nő, amikor a légkör erősebben nyomja a tartály alján lévő folyadékot, és csökken, ha a légkör alacsonyabb nyomást gyakorol).
Ezután a folyadék magassága az üveg oszlopban a légköri nyomás mértékét jelzi. A hidrosztatikus barométer munkája az oszlopban lévő folyadék magasságának meghatározásán alapul. Ezért nyomásmérő egységként Torr-t használunk, folyadék, víz vagy higany formájában. Biztonsági szempontból a legjobb megoldás a vízre korlátozni, de a higany garantálja a pontosságot (a higany sűrűsége sokkal magasabb, mint a vízé).
Elméletileg a hidrosztatikus barométer egy zárt rendszerbe küldhető a rendszer abszolút és manometrikus nyomásának mérésére a légköri nyomás levonásával.
Aneroid barométer
Egy kis fémtest (aneroid sejt), részben szigetelt. A külső levegőnyomás kisebb mértékű változása miatt bővül vagy összehúzódik. Ezt javítja egy speciális mechanizmus a mutatók rögzítésére.
Az ilyen eszközök praktikusabbak. A legtöbb modern mechanizmust kezdetben a nyomtáv nyomásmérésére hangolták. Az aneroid a fő mechanizmus, amely visszaverődik nyomásmérő készülékek létrehozásakor.
Nyomás meghatározása a folyadék magasságának segítségével barométerben egy hidrosztatikus oszlopgal
A folyadék sűrűsége p, g a gravitációs gyorsulás, h a folyadék magassága a barométer oszlopában