Kandungan
Udara adalah gas, tetapi untuk tujuan mengira tekanan atmosfera, anda boleh menganggapnya sebagai cecair, dan mengira tekanan di paras laut menggunakan ungkapan tekanan cecair. Ungkapan ini ialah P = ∂gh, di mana ∂ ialah ketumpatan udara, g adalah pecutan graviti, dan h ialah ketinggian atmosfera. Pendekatan ini tidak berfungsi, walaupun, kerana tidak atau h adalah tetap. Pendekatan tradisional adalah untuk mengukur ketinggian lajur merkuri sebaliknya. Sekiranya anda mencari tekanan atmosfera pada ketinggian tertentu, anda boleh menggunakan formula barometrik. Ini adalah hubungan yang agak rumit yang bergantung kepada beberapa pembolehubah, jadi lebih mudah untuk melihat nilai yang anda perlukan dalam jadual.
TL; DR (Terlalu Panjang, Tidak Baca)
Para saintis mengira tekanan atmosfera di paras laut dengan mengukur ketinggian lajur merkuri dan mengira tekanan atmosfera harus berusaha menaikkan lajur ke ketinggian itu.
Barometer Merkuri
Gosokkan tabung kaca dengan penutup tertutup dalam dulang merkuri dan biarkan semua udara melarikan diri, kemudian pusingkan tiub dengan tegak dengan pembukaan tenggelam dalam raksa. Anda mempunyai lajur merkuri di dalam tiub dan vakum di antara bahagian atas lajur dan hujung tiub. Tekanan yang dikenakan oleh atmosfera di raksa di dulang menyokong lajur, sehingga ketinggian lajur adalah cara untuk mengukur tekanan atmosfera. Jika tiub itu tamat dalam milimeter, ketinggian lajur akan lebih kurang 760 mm, bergantung kepada keadaan atmosfera. Inilah definisi 1 suasana tekanan.
Merkuri adalah bendalir, jadi anda boleh mengira tekanan yang diperlukan untuk menyokong lajur dengan menggunakan persamaan P = ∂gh. Dalam persamaan ini, ∂ ialah ketumpatan merkuri dan h ialah ketinggian lajur. Dalam unit SI (metrik), satu atmosfera adalah sama dengan 101,325 Pa (Pascals), dan dalam unit British, yang sama dengan 14.696 psi (pon per inci persegi). Torr adalah satu lagi unit tekanan atmosfera yang asalnya ditakrifkan sama dengan 1 mm Hg. Takrif semasa ialah 1 torr = 133.32 Pa. Satu suasana = 760 torr.
Formula Barometrik
Walaupun anda tidak dapat menerima tekanan atmosfera di paras laut dari ketinggian atmosfera, anda boleh mengira perubahan dalam tekanan udara dari satu ketinggian ke yang lain. Fakta ini, bersama dengan pertimbangan lain, termasuk undang-undang gas yang ideal, membawa kepada hubungan eksponensial antara tekanan paras laut (P.0) dan tekanan pada ketinggian h (P.h). Hubungan ini, yang dikenali sebagai formula barometrik, adalah:
Ph = P0e-mgh / kT
Walaupun persamaan ini meramalkan tekanan pada pelbagai ketinggian, ramalannya berbeza daripada pemerhatian. Misalnya, ia meramalkan tekanan 25 torr pada ketinggian 30 km (19 mi), tetapi tekanan diperhatikan pada ketinggian itu hanya 9.5 torr. Percanggahan ini terutama disebabkan oleh fakta bahawa suhu lebih sejuk pada ketinggian yang lebih tinggi.