Как найти давление воздуха если известна температура

Онлайн калькулятор поможет рассчитать какое будет конечное давления идеального газа от изменения температуры, при условии, что объем газа остается постоянным. Зависимость давления от температуры в этом случае описывается законом Гей-Люссака (законом Шарля).

Формула: P2 = P1×T2/T1
Где:
P1 — начальное давление;
P2 — конечное давление;
T1 — начальная температура (в Кельвинах);
T2 — конечная температура (в Кельвинах).

Например, данный калькулятор поможет приблизительно определить зависимость давления в шинах от температуры.

Как определить атмосферное давление

Наверняка почти каждый день, когда вы смотрите или слушаете прогноз погоды, то обращаете внимание только на температуру воздуха и возможные осадки. Но синоптики упоминают еще несколько немаловажных параметров и атмосферное давление среди них. В общем случае атмосферное давление — это давление атмосферы на земную поверхность и все предметы на ней. На тело человека действует такое давление, которое эквивалентно давлению 15-тонного груза. Но мы его не ощущаем, так как в нашем теле тоже есть воздух.

Вам понадобится

• ртутный барометр или барометр-анероид. А если вам необходимо непрерывно снимать показания давления, то следует использовать барограф.

Инструкция

Ртутный барометр, как правило, показывает атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба. Просто посмотрите по шкале уровень ртути в колбе – и вот уже вы знаете атмосферное давление в вашем помещении. Как правило, это значение составляет 760±20 мм.рт.ст. Если требуется узнать давление в паскалях, то воспользуйтесь простой системой перевода: 1 мм.рт.ст. = 133,3 Па. Например, 760 мм.рт.ст. = 133,3*760 Па = 101308 Па. Это давление считается нормальным на уровне моря при 15°С.

Снимать показания давления со шкалы барографа тоже очень просто. Этот прибор основан на действии анероидной коробки, которая реагирует на изменение давления воздуха. Если давление повышается – стенки этой коробки прогибаются внутрь, если давление снижается – стенки выпрямляются. Вся эта система соединена со стрелкой, и вам лишь надо посмотреть, какое значение атмосферного давления стрелка показывает на шкале прибора. Не пугайтесь, если шкала будет в таких единицах как гПа – это гектопаскаль: 1 гПа = 100 Па. А для перевода в более привычные мм.рт.ст. просто воспользуйтесь равенством из предыдущего пункта.

А найти атмосферное давление на какой-то определенной высоте можно даже без использования прибора, если вам известно давление на уровне моря. Понадобятся лишь некоторые математические навыки. Воспользуйтесь вот этой формулой:P=P0 * e^(-Mgh/RT).В этой формуле:P – искомое давление на высоте h;
P0 – это давление на уровне моря в паскалях;
M – это молярная масса воздуха, равная 0.029 кг/моль;
g – земное ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с²;
R – это универсальная газовая постоянная, принимается за 8.31 Дж/моль К;
T – температура воздуха в Кельвинах (для перевода из °C в К воспользуйтесь формулой
T = t + 273, где t – температура °C);
h – высота над уровнем моря, где находим давление, измеряется в метрах.

Полезный совет

Как видите, даже необязательно быть в конкретном месте, чтобы измерить атмосферное давление. Его можно запросто рассчитать. Посмотрите на последнюю формулу – чем выше мы поднимаемся над землей, тем будет ниже атмосферное давление. И уже на высоте 4000 метров вода будет кипеть при температуре не 100°C, как мы привыкли, а примерно при 85°C, так как давление там не 100 500 Па, а около 60 000 Па. Поэтому процесс приготовления пищи на такой высоте становится более продолжительным.

Источники:

• как найти атмосферное давление

Войти на сайт

или

Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?

В ПОМОЩЬ УЧИТЕЛЮ И УЧЕНИКУ

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ:

I.                 
НА ТЕМПЕРАТУРУ
ВОЗДУХА

    Известно, что температура воздуха
в тропосфере снижается с высотой, т.к. нагрев воздуха происходит от земной
поверхности.

     Существует такая закономерность
в распределении температуры воздуха:

на каждые 1000 м высоты температура воздуха
понижается на 5 — 6ͦ  С.

    Для того чтобы правильно
определить температуру воздуха  в определенной точке или по данным температур
определить высоту объекта, предлагаю следующие формулы, которые могут 
использовать как учителя географии, так и учащиеся.

                                          
t₂                                     t₂ – температура воздуха в нижней                                                                                               

                                                                                                                          точке

                                            
h                      h 
— высота (км)

                                               
t₁                             t₁ – температура воздуха в верхней

                                                                                                                      
точке

Образцы задач на температуру воздуха

v
Определить высоту горы, с
которой сошла снежная лавина, если известно, что на вершине t ° = -7° С, а у
подножья она составляет +17° С.

Решение:

Дано: t₁ = +17 t₂ = — 7

Найти:
h — ?

                            h
= (t₁ — t₂) :6

        h = (+17 – (-7)): 6 = 24: 6 = 4 (км)

          Ответ: снежная лавина сошла с горы высотой 4 км.

v
Из кучевых облаков,
образовавшихся на высоте 3 км, выпал град. Определить температуру воздуха в месте
образования облаков, если над поверхностью земли она составила +14° С.

Решение:

Дано: t₁ = +14  h = 3 км             

Найти: t₂ — ?

                                   t₂  = t₁  — (h
× 6)

t₂ = +14 – ( 3 × 6) = + 14 – 18 = — 4( 

         Ответ: температура воздуха в месте
образования облаков

                         составила — 4            

v
В январе в Карпатах на
высоте 2 км прошли соревнования по лыжному спорту. Чему равна температура
воздуха в Предкарпатье, если на высоте, где проходили соревнования, она
составила -18° С ?

Решение:

Дано: t₂ = — 18  h = 2 км             

Найти: t₁ — ?

                                  t ₁  = t₂  + (h × 6)

t₁ = -18 + ( 2 × 6) = — 18 + 12 = — 6( 

         Ответ: температура воздуха в Предкарпатье
составила               

                               — 6

Географический практикум

v Какова будет температура за
бортом истребителя на высоте 8 км, если на Земле она равняется +16?

v В 1862 году два англичанина
Глешер и Коксвель решили подняться на воздушном шаре выше облаков. На высоте 11
км было очень холодно, и температура составляла — 24время деревья были покрыты
зеленью, и трава пестрела цветами. Какова была температура воздуха на Земле?

v Группа туристов отправилась
на отдых в горы. В это время температура воздуха у подножья составляла +25. Когда туристы поднялись на
определённую высоту и сделали привал, почувствовали, что температура воздуха
снизилась до +13  На какую высоту поднялись
туристы?

II.              
НА  ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

    Абсолютная
влажность (АВ) – это количество водяного пара, содержащегося в 1 м³ воздуха
(выражается в граммах).

Например,
если  АВ = 15,
то это значит, что в 1м³ воздуха содержится 15 г водяного пара.

    Относительная
влажность
(ОВ)– это отношение фактического
содержания водяного пара в 1м³ воздуха к возможному при данной
температуре ( выражается в %).

    Например,
если ОВ= 70%, значит, воздух содержит 70% того количества водяного пара,
которое он может вместить при данной температуре.

Образцы задач на влажность воздуха

Ø  
При температуре воздуха +30 в воздухе содержится 15 г водяного пара.
Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Решение:

Дано: t = + 30   в.п. = 15 г             

     Найти: АВ — ? ОВ
— ?

  
                                                                                                         

          АВ =
15;                                                          ОВ = ×100% = 50 %

Ø  
При температуре воздуха -5 в воздухе содержится 2,4 г водяного пара.
Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Решение:

Дано: t = -5   в.п. = 2,4 г             

     Найти: АВ — ? ОВ
— ?

  
                                                                                                         

          АВ = 2,4;                                                         
ОВ = ×100% = 80 %

Ø  
При температуре воздуха 0 в воздухе содержится 3,5 г водяного пара.
Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Решение:

Дано: t = 0   в.п. = 3,5 г             

     Найти: АВ — ? ОВ
— ?

  
                                                                                                         

           АВ =
3,5;                                                          ОВ = ×100% = 70 %

Ø  
При температуре воздуха +20 в воздухе содержится 13,6 г водяного пара.
Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Решение:

Дано: t = +20   в.п. = 13,6 г             

     Найти: АВ — ? ОВ
— ?

  
                                                                                                         

          АВ =
13,6;                                                          ОВ = ×100% = 80 %

Ø  
При температуре воздуха +40 в воздухе содержится 30,6 г водяного пара.
Определить абсолютную и относительную влажность воздуха.

Решение:

Дано: t = +40   в.п. = 30,6 г             

     Найти: АВ — ? ОВ
— ?

  
                                                                                                         

          АВ =
30,6;                                                          ОВ = ×100% = 60 %

Ø  
По радио передали, что при
температуре воздуха +10 относительная влажность воздуха составляет
50%. Сколько грамм водяного пара содержит 1м³ воздуха? Сколько воды
нужно для его насыщения?

Решение:

      Дано: t = +10   ОВ = 50%

      Найти:  в.п. —
?

                                                                                                  

                                       ОВ =  × 100% = 50 %;   = 50; Х=  = 4,5 г

9 — 4,5 = 4,5 г

Ответ: в 1 м³ воздуха содержится 4,5 г водяного
пара; для его насыщения необходимо ещё 4,5 г воды.

III.          
НА  АТМОСФЕРНОЕ
ДАВЛЕНИЕ

    Известно, что атмосферное
давление изменятся с высотой.

    Существует такая закономерность в
распределении атмосферного давления:

на каждые 100 м высоты атмосферное давление понижается
на 10 мм рт.ст.

    Для определения атмосферного
давления на определённой высоте можно использовать следующую подсказку: данные
высоты в метрах (h) разделить на число 10, а
затем от данных атмосферного давления в нижней точке (АД₁) отнять
полученное число или же к атмосферному давлению верхней точки (АД₂)
прибавить полученное число.

Образцы задач на атмосферное
давление

·       
У подножья горы
атмосферное давление составляет 758 мм рт.ст. Каково атмосферное давление на
высоте 500 м?

Решение:

Дано: АД₁= 758 мм рт.ст.; h = 500 м             

          Найти: АД₂ — ?

АД₂ = АД₁
– (h :10)

          АД₂ = 758 – (500:10) = 758 – 50 = 708 мм
рт.ст.

·       
У подножья горы
атмосферное давление составляет 776 мм рт.ст. Каково атмосферное давление на
высоте 1500 м?

Решение:

Дано: АД₁=
776 мм рт.ст.; h = 1500
м             

Найти: АД₂ — ?

АД₂
= АД₁ – (h :10)

АД₂ = 776 – (1500:10) = 776 – 150 =
626 мм рт.ст.

·       
Определить
атмосферное давление внизу горы, если на высоте 2000 м оно равно 559 мм рт.ст.

Решение:

Дано: АД₂
= 559 мм рт.ст.; h = 2000
м             

Найти:
АД₁ — ?

АД₁
= АД₂ + (h :10)

    АД₁ = 559  + (2000:10) = 559 + 200 =
759 мм рт.ст.

·       
Определить
высоту одной из форм рельефа, если известно, что на её вершине атмосферное
давление составляет 649 мм рт.ст., а внизу – 749 мм рт.ст.

Решение:

Дано: АД₁
= 749 мм рт.ст.; : АД₂ = 649 мм рт.ст.

Найти:
h — ?

h
=(АД₁ – АД₂)×10

h = (749 – 649) 10 = 100

IV.           
НА  СИЛУ ВЕТРА

Ветер возникает из-за разницы атмосферного давления. Он
всегда дует из мест более высокого давления в места с более низким давлением.

Существует такая закономерность:

чем больше разница в
атмосферном давлении между соседними участками земной поверхности, тем сильнее
ветер.

                  
Географический практикум

                                      А

                              Е

                     Г                                                                          
Б

                           Д

                                 
В

         Показать стрелками, в каком направлении дует
ветер. Расположить отрезки в порядке увеличения силы ветра.

Ответ: Г В (4  15  19  29  44  48 )

Атмосферное давление

Собственный вес столба воздуха создает атмосферное давление, которое уменьшается по мере удаления от поверхности Земли.

Вблизи земной поверхности: При подъеме на каждые 8 м атмосферное давление падает на 100 Па = 1 мбар.

Если предположить, что температура воздуха с высотой не меняется, то атмосферное давление уменьшается с высотой по экспоненциальному закону.

Если

то для высот примерно до 100 км давление (при постоянной температуре) рассчитывается по формуле

[ p_h = p_0 e^{frac{-ρ_0 gh}{p_0}} ]

Если давление у поверхности Земли p₀ = p_н = 101.325 кПа (до 1980 г. — 760 мм рт. ст.)
и температура воздуха на любой высоте равна 0°С, то из формулы следует:

[ p_h = p_0 e^{frac{-h}{7.99}} ]

или

[ h = 18.4 lgbigg(frac{p_0}{p_h}bigg) ]

где высота h выражена в километрах.

Формула (1) называется барометрической формулой высоты.
При точных вычислениях атмосферного давления следует учитывать понижение температуры воздуха по мере увеличения высоты.

При p_н = 101.325 кПа (среднегодовое значение атмосферного давления на уровне моря) и t = 15°С
(среднегодовое значение температуры на уровне моря) для высот до 11 000 м (тропосфера)
следует пользоваться международной формулой:

[ p_h = 101.3 bigg(1 — frac{6.5h}{288}bigg)^{5.255} ]

где давление выражено в килопаскалях, высота h — в километрах, или

[ ρ_h = 1.2255 bigg(1 — frac{6.5h}{288}bigg)^{4.255} ]

где плотность выражена в кг/м³, высота — в километрах.

Зависимость среднегодового давления от высоты.

Атмосферное давление	стр. 509

Если вам необходимо получить ответ на вопрос Как найти давление, если известна температура и плотность?, относящийся
к уровню подготовки учащихся 10 — 11 классов, вы открыли нужную страницу.
В категории Физика вы также найдете ответы на похожие вопросы по
интересующей теме, с помощью автоматического «умного» поиска. Если после
ознакомления со всеми вариантами ответа у вас остались сомнения, или
полученная информация не полностью освещает тематику, создайте свой вопрос с
помощью кнопки, которая находится вверху страницы, или обсудите вопрос с
посетителями этой страницы.