Жер бетіндегі барлық тіршілік иелері планетамыздың орасан зор ауа қабықшасының оларға жасаған қысымын байқамайды. Себебі, олар туылғаннан бастап атмосфераның әсеріне үйренген, ал организмдері оған биологиялық бейімделген.
Ал, мұндай газ тәрізді бұлттың салмағы айтарлықтай. Оны планетаның тартылыс күші ұстайды, соның арқасында ол мыңдаған километрге дейін созылып, шексіз кеңістікке буланып кетпейді. Бұл ауа қабығы жер бетінде орналасқан барлық нәрсеге қысым көрсетеді дегенді білдіреді. Паскаль тілінде бір атмосфера қанша тұрады? Ғалымдар 17 ғасырда ауа қысымын сандармен көрсете алды.
Атмосфералық қысым
1654 жылы Регенсбургте Отто фон Герике император III Фердинанд пен оның әріптес ғалымдарына керемет тәжірибе сыйлады. Неміс физигі көлемі шағын (диаметрі шамамен 35,6 см) екі қуыс мыс жарты шарды алды. Содан кейіноларды бір-біріне мықтап басып, былғары сақинамен біріктіріп, кірістіру құбыры мен сорғы арқылы ауаны ішінен сорды. Осыдан кейін жарты шарларды бөлу мүмкін болмады. Оның үстіне, пайда болған шардың екі жағындағы темір сақиналарға байланған он алты ат мұны істей алмады.
Бұл эксперимент әлемге қысымның қоршаған заттарға әсерін көрсетті. Шардың екі бөлігін де қатты қысып жіберген осы күш болды. Демек, оның көлемі шынымен де әсерлі. Екі жылдан кейін керемет тәжірибе Магдебургте қайталанды. Қазірдің өзінде 24 ат шарды бұзуға тырысты, бірақ дәл осындай табысқа жетті. Тәжірибе кезінде қолданылған бұл жарты шарлар тарихқа Магдебург деген атпен енді. Олар әлі күнге дейін неміс мұражайында сақтаулы.
Паскаль тілінде бір атмосфера
Планетаның газ тәрізді мантиясының қысымын қалай есептеуге болады? Егер ауаның тығыздығы мен ауа қабығының биіктігі дәлдікпен белгілі болса, ештеңе оңай болмас еді. Бірақ 17 ғасырда ғалымдар мұндай нәрселерді әлі біле алмады. Дегенмен, олар тамаша жұмыс жасады. Мұны алғаш рет Галилео шәкірті - итальяндық Торричелли жасады.
Ұзындығы метрлік шыны түтікті алып, бір ұшын дәнекерлеген соң сынаппен толтырды. Және ол ашық бөлікті сол заты бар ыдысқа түсірді. Осы кезде түтіктегі сынаптың бір бөлігі төмен қарай жүгірді. Дегенмен, бәрі төгілген жоқ. Ал қалған бағананың биіктігі шамамен 760 мм болды. Дәл осы тәжірибе кейіннен бір атмосферада қанша Паскаль бар екенін есептеуді жеңілдеткен болатын. Бұл сан шамамен101 300 Па құрайды. Бұл қалыпты атмосфералық қысымның мәні.
Торричелли тәжірибесінің түсіндірмесі
Атмосфераның қысымы жердегі барлық денелерге әсер етеді. Бірақ бұл сезілмейді, өйткені ол заттардың өзінде және тірі организмдерде болатын ауаның әрекетімен теңестіріледі. Магдебург жарты шарларымен жасалған тәжірибе, егер газ барлық жерде дерлік ену мүмкіндігіне ие болмаса, не болатынын айқын көрсетті. Алынған сферада жасанды түрде ауасыз кеңістік құрылды. Нәтижесінде, ол әдеттен тыс күшті және бөлінбейтін болып шықты, бір атмосферамен жан-жағынан қысылған Паскаль тілінде, оның қысым мәні, біз білетіндей, өте маңызды.
Сораптардың негізінде бірдей заңдар жатыр. Сұйықтық пайда болған ауасыз кеңістікке ағып кетеді. Ол бар ауа қысымы мен заттар бір-бірін теңестіргенше көтеріледі. Ал бағананың биіктігі сұйықтықтың тығыздығына байланысты.
Мұны білген Торричелли бір атмосфераның қысымын өлшеген. Әрине, ол әлі де бұл мәнді Паскаль тіліне аудара алмады. Бұл кейінірек жасалды. Сондықтан ол оны сынаптың миллиметрімен өлшеген. Біздің уақытта атмосфералық қысым әдетте ұқсас бірліктермен өлшенетіні белгілі.
Атмосфераны Паскальға қалай түрлендіруге болады
Француздық Блез Паскаль (оның портреті сәл жоғары), оның аты қысым бірліктерімен аталған, Торричелли тәжірибелері туралы біліп,сынаптан басқа суды және басқа сұйықтықтарды пайдаланып, әртүрлі биіктікте ұқсас тәжірибелерді қайталады. Бұл, ең соңында, атмосфералық қысымның жердегі денелер мен заттарға әсері мен бар екенін дәлелдеді, дегенмен сол күндері күмәнданушылар көп болды.
Төменде атмосферадағы қысымды Паскальға және басқа бірліктерге түрлендіру жолы көрсетілген.
Бұл мән тұрақты емес және көптеген көрсеткіштерге байланысты. Ең алдымен, теңіз деңгейінен биіктіктен. Паскаль дәлелдегендей, таудың басына көтерілген сайын қысым азаяды. Бұл оңай түсіндіріледі. Өйткені, ауа қабығының тереңдігі оның тығыздығы сияқты азаяды. Ал қазірдің өзінде шамамен 5,5 км биіктікте қысым көрсеткіштері екі есе азаяды. Ал 11 км көтерілсеңіз, бұл мән төрт есе төмендейді.
Сонымен қатар, атмосфералық қысым ауа райына байланысты. Сондықтан бұл көрсеткіш өз болжамдарында маңызды болып саналады. Мысалы, жазда қысым неғұрлым жоғары болса, соғұрлым бұл күні күн өз сәулелерімен қуанып, жауын-шашын болмайды.
