مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
فشارسنج جو (بارومتر)-۱
توضیحات درس
فشارسنج هوا (بارومتر)
در قسمت قبلی گفتیم فشار هوا در ارتفاعهای مختلف یکسان نیست. حالا این سؤال پیش میآید که آیا راهی وجود دارد که بتوانیم فشار هوا را بدون استفاده از فرمول \(P = \rho gh\) استفاده کنیم. چون اگه از خود این فرمول هم استفاده کنیم، در اصل باید از چگالی متوسط استفاده کنیم. برای اندازهگیری فشار هوا (جو) از ایدهی یک دانشمند ایتالیایی به نام توریچلی استفاده میکنیم.
اگر یک لولهی شیشهای نبستاً بلند ( در حدود \(80cm\)) با انتهای بسته، از جیوه پر کنیم و مانند شکل در یک ظرف پر از جیوه وارونه کنیم، ملاحظه میشود که: که جیوهی داخل لوله تا ارتفاعی پایین میآید و سپس متوقف میشود.
چند نکتهی مهم:
- فضای خالی بالای جیوه حاوی بخار جیوه با فشار ناچیز است.
- نقاط A وB هم ترازاندف پس:\(P_{A} = P_{B}\).
- دلیل اینکه جیوهی داخل لوله بیشتر از این پایین نمیآید،
به خاطر فشار هوای روی سطح آزاد جیوه داخل جیوه است.
- ارتفاع جیوهی داخل لوله برابر است با فشار هوا در آن نقطه!!!؟؟؟- مثلاً اگر ارتفاع جیوه برابر با \(76cm\) باشد، در این حالت فشار هوا در آن منطقه برابر است با : \(76cmHg\).
- cmHg یا mmHg یکی دیگر از یکاهای فشار است.
- برای تبدیل یکای cmHg از رابطهی زیر استفاده میکنیم:
- 💣💣 اگر در صورت سؤالی مایعی غیر از جیوه را بدهد، برای تبدیل ارتفاع آن به
cmHg از رابطهی زیر استفاده میکنیم:
- بطور کلی تمام یکاهای مربوط به فشار و نحوهی تبدیل آنها بهیکدیگر بصورت زیر است:
1. \(\frac{N}{m^{2}}\)
2.پاسکال (Pa)
3.اتمسفر (atm)
4.بار (bar)
5.سانتیمتر جیوه (cmHg)
- در محاسبه فشار برای مایعات براساس رابطهی \(P = \rho gh\)، منظور از h ارتفاع عمودی است، یعنی حتی اگر ستون مایع بصورت کج باشد، فقط فاصله عمودی تا سطح آن مهم است. شکل مقابل را ببنید:
الف)چون چگالی آب بسیار کمتر از جیوه است واگر از آب استفاده میکرد باید از لولهای بطول حداقل 11 متر استفاده میکرد. (تمرین: چگونه به چنین ارتفاعی برای لوله رسیدهایم)
ب) چون گفتیم فشار به شکل هندسی بستگی ندارد طبق رابطهی: \(P_{0} = \rho gh\)
پ)این حفره برای ورود هوا به داخل خودکار و فشار آوردن به سطح جوهر