فشار هوا را با چه چیزی اندازه گیری می کنند

فشار هوا را با چه چیزی اندازه گیری می کنند را از سایت نکس 98 دریافت کنید.

فشار هوا را چگونه اندازه می گیرند؟

لایه ای از هوا، گرد و غبار و رطوبت که اطراف کره زمین را احاطه کرده است، جو یا اتمسفر نام دارد. هوا نیز مانند مواد دیگر دارای وزن است و بر سطح زمین فشار وارد می کند. جوی که کره زمین را احاطه کرده است ۱.۳ گرم در لیتر وزن دارد. این وزن در سطح زمین فشاری در حدود یک کیلوگرم بر سانتیمتر مربع ایجاد می کند که به آن فشار هوا یا فشار جو می گویند.

از آنجا که اطراف ما را هوا احاطه کرده است، ما فشار جو را حس نمی کنیم؛ ولی با استفاده از وسیله ای به نام فشارسنج می توانیم آن را اندازه گیری کنیم.

هواشناسان از تغییرات فشار هوا برای پیش بینی آب و هوا استفاده می کنند. بطور مثال کاهش ناگهانی فشار، هوایی بد و طوفانی را در پی دارد. با اندازه گیری فشار هوا می توان ارتفاع مناطق یا اجسام را نیز از سطح دریا محاسبه کرد.

اولین فردی که موفق به اندازه گیری فشار هوا شد، گالیله بود. او برای اینکار از لوله ای بلند که یک سرش بسته بود استفاده کرد. گالیله این لوله را پُر از آب کرد و آن را از طرفی که باز بود داخل یک ظرف پُر از آب قرار داد. با اینکار آب درون لوله پایین می آمد و در ارتفاع ۱۰ متری متوقف می شد.

در سال ۱۶۴۳ میلادی یک ایتالیایی به نام اوانجلیستا توریچلی (Evangelista Torricelli) برای اندازه گیری فشار هوا، به جای آب از جیوه استفاده کرد. او ثابت کرد که فشار هوا در سطح دریا معادل فشار ستونی از جیوه به بلندی ۷۶ سانتیمتر بر سانتیمتر مربع است. توریچلی برای اندازه گیری فشار هوا یک فشارسنج جیوه ای ساده ساخت. او متوجه شد که ارتفاع ستون جیوه با تغییرات فشار هوا تغییر می کند.

امروزه برای اندازه گیری فشار هوا از دو نوع فشارسنج استفاده می شود که عبارتند از فشارسنج جیوه ای و فشارسنج خشک. فشارسنج جیوه ای یک لوله شیشه ای مدرج حاوی جیوه است. سطح جیوه در لوله، فشار هوا را نشان می دهد. این نوع فشارسنج ها سنگین هستند و جابجا کردن شان مشکل است. در فشارسنج خشک از هیچ نوع مایعی استفاده نمی شود. این نوع فشارسنج یک جعبه فلزی استوانه ای است که هوای داخل آن تخلیه شده است. فنرهایی در دیواره های این فشارسنج قرار دارد که از شکسته شدن آن توسط فشار هوا جلوگیری می کنند. دیواره های نازک فشارسنج با تغییر فشار به خارج و داخل حرکت می کنند. این حرکات باعث حرکت اهرم هایی می شوند که به یک عقربه متصل هستند. عقربه در صفحه ای مدرج قرار گرفته است و میزان فشار هوا را نشان می دهد. فشارسنج های خشک کوچکتر هستند و حمل شان آسان تر است.

در حال حاضر فشار هوا را با واحدی به نام میلی بار اندازه گیری می کنند. فشار هوا به ازای هر ۱۰۰ متر افزایش ارتفاع از سطح دریا، ۱۲ میلی بار پایین می آید.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «فشار هوا را چگونه اندازه می گیرند؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا کتاب چرا، چطور، چگونه؟، نوشته ی دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال و ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز از موسسه نشر و تحقیقات ذکر، منتشر شده در تیر ۱۳۹۳ با شابک ۹۷۸-۹۶۴-۳۰۷-۲۲۱-۶ به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

منبع مطلب : youc.ir

مدیر محترم سایت youc.ir لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

فشارسنج

فشارسنج دستگاهی است که در هواشناسی برای اندازه‌گیری فشار اتمسفر به کار می‌رود. هرچند اصطلاح «به سبکی هوا» به معنای خیلی سبک است اما باید توجه داشت که وزن هوای روی هر متر مربع از سطح زمین معادل ۱۰۰۰۰ کیلوگرم است. نیروی وارد بر سطح را فشار می‌نامند. هر فشارسنج تشکیل شده‌است از یک قوطی فلزی تخت و درجه بندی شده که درون آن از هوا خالی است. فشار هوا می‌خواهد قوطی را مچاله کند اما چون فلز خاصیت فنری دارد کاملاً مچاله نمی‌شود. با تغییر فشارهوا جدار فلزی قوطی بالا و پایین می‌رود. مجموعه‌ای از اهرم‌ها حرکت جدار قوطی را به حرکت عقربه‌ای بر روی صفحهٔ مدرج (شبیه صفحهٔ ساعت) تبدیل می‌کند. با بالا رفتن از سطح زمین (مثلاً با هواپیما) و همچنین با تغییر شرایط آب و هوا، فشار هوا کم می‌شود. فشارسنج را برای سنجش ارتفاع پرواز هواپیما از سطح زمین و نیز برای پیش‌بینی وضع هوا به کار می‌برند. در هواشناسی فشار هوا را بر حسب میلی بار (mb) بیان می‌کنند. میانگین فشار هوا در مجاورت سطح دریا در حدود ۱۰۰۰mb است.

فشار[ویرایش]

فشار یک کمیت اسکالر است که به صورت نیرو F بر واحد سطح A تعریف می شود واحد آن پاسکال Pa است که به صورت  (N/m²) تعریف می شود. به عبارتی یک پاسکال برابر با نیروی یک نیوتون وارد بر سطح یک مترمربع است. پاسکال با نماد Pa  در دستگاه بین‌المللی یکاها(SI) نمایش داده می شود. به بیانی دیگر هنگامی که نیروی F به یک سطح مشخص A اعمال می‌شود، تنش(Stress) در اجزای آن سطح به‌وجود می‌آید که باعث فشرده شدن اجزای تحت تنش می‌شود. هرچه نیرو به سطح کوچکتری وارد شود، فشار بیشتری ایجاد می‌شود. اگر نیروی وارد به یک سطح مشخص افزایش یابد، فشار وارد به سطح بیشتر می‌شود.^[۱] میزان نیروی وارد بر یک سطح را به‌عنوان فشار تعریف می کنند که با نماد P نمایش داده می‌شود:

${\displaystyle P=F/A=N/m2=Kg/m.s2}$

انواع فشار سنج[ویرایش]

برای اندازه گیری فشار با توجه به نوع سیال مورد نظر که قصد اندازه گیری فشار آن را داریم، سایر موارد نظیر دامنه و میزان فشار و شرایط محیطی محل  نیز می بایست در نظر گرفته شود تا نوع فشارسنج مناسب انتخاب شود. فشارسنج ها با توجه به مکانیزم عملکرد و نوع ساختارشان به سه گروه کلی تقسیم می‌شوند: مانومترها، فشارسنج های ارتجاعی، فشارسنج‌ها الکتریکی

مانومترها شامل چهار دسته کلی زیر هستند:

مانومتر مخزنی Barometer

مانومتر ساده Piezometer

مانومتر U شکل U Tube Manometer

مانومتر مورب Inclined Manometer

فشارسنج‌های ارتجاعی نیز به چهار دسته کلی تقسیم می شوند:

فشارسنجهای دیافراگمی Diaphragm pressure gauges

فشارسنج‌های کپسولی Capsule pressure gauge

بلوزها Bellows Tube

بوردون تیوب ها Bourdon Tube

فشارسنج‌های الکتریکی نیزدارای دو ساختار کلی

استرین گیج ها GagesStrain

فشارسنج‌های پیزوالکتریک piezoelectric هستند.

منابع[ویرایش]

دانشنامهٔ کودکان و نوجوانان آکسفورد.

ترجمه US Navy Diving Manual 2016, Table 2‑10. Pressure Equivalents..

منبع مطلب : fa.wikipedia.org

مدیر محترم سایت fa.wikipedia.org لطفا اعلامیه بالای سایت را مطالعه کنید.

جواب کاربران در نظرات پایین سایت

مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.