İçerik
Hava bir gazdır, ancak atmosferik basıncı hesaplamak için, onu bir sıvı olarak görebilir ve sıvı basıncı için ifadeyi kullanarak basıncı deniz seviyesinde hesaplayabilirsiniz. Bu ifade P = ∂gh'dir, burada ∂ hava yoğunluğu, g yerçekimi ivmesidir ve h atmosferin yüksekliğidir. Bu yaklaşım işe yaramıyor, çünkü ne h ne de h sabittir. Geleneksel yaklaşım, bunun yerine bir cıva sütununun yüksekliğini ölçmektir. Belirli bir yükseklikte atmosferik basınç arıyorsanız, barometrik formülü kullanabilirsiniz. Bu, çeşitli değişkenlere dayanan oldukça karmaşık bir ilişkidir, bu nedenle bir tabloda ihtiyacınız olan değere bakmak daha kolaydır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Bilim adamları, deniz seviyesindeki atmosferik basıncı, bir cıva kolonunun yüksekliğini ölçerek ve kolonu bu yüksekliğe yükseltmek için atmosferin uygulayacağı basıncı hesaplayarak hesaplarlar.
Merkür Barometresi
Kapalı bir ucu olan bir cam tüpü cıva tepsisine daldırın ve tüm havanın kaçmasına izin verin, ardından tüpü cıva içine batırılmış açıklıkla dik çevirin. Tüpün içinde bir cıva sütunu ve kolonun tepesi ile tüpün ucu arasında bir boşluk bulunacaktır. Atmosferin tepsideki cıva üzerine uyguladığı basınç kolonu desteklemektedir, bu yüzden kolonun yüksekliği atmosferik basıncı ölçmenin bir yoludur. Tüp milimetre cinsinden derecelendirilirse, atmosfer koşullarına bağlı olarak sütunun yüksekliği yaklaşık 760 mm olacaktır. 1 basınç atmosferinin tanımı budur.
Civa bir akışkandır, bu nedenle P = ∂gh denklemini kullanarak sütunu desteklemek için gereken basıncı hesaplayabilirsiniz. Bu denklemde ∂ cıva yoğunluğu, h ise kolonun yüksekliğidir. SI (metrik) birimlerde bir atmosfer 101,325 Pa'ya (Pascals) ve İngiliz birimlerinde ise 14.696 psi'ye (inç kare başına pound) eşittir. Torr, başlangıçta 1 mm Hg'ye eşit olarak tanımlanan başka bir atmosferik basınç birimidir. Şu anki tanımı 1 torr = 133,32 Pa. Bir atmosfer = 760 torr.
Barometrik Formül
Deniz seviyesinde atmosferik basıncı atmosferin toplam yüksekliğinden türetemeseniz de, hava basıncındaki değişiklikleri bir yükseklikten diğerine hesaplayabilirsiniz. Bu gerçek, ideal gaz yasası da dahil olmak üzere diğer hususlarla birlikte, deniz seviyesi baskısı arasında üssel bir ilişkiye yol açmaktadır (P0) ve h yüksekliğinde basınç (P)h). Barometrik formül olarak bilinen bu ilişki:
Ph = P0e-mgh / kT
Her ne kadar bu denklem çeşitli yüksekliklerde baskılar öngörse de, tahminleri gözlemden farklıdır. Örneğin, 30 km (19 mi) yükseklikte 25 torr bir basınç öngörüyor, ancak bu yükseklikte gözlenen basınç sadece 9.5 torr. Tutarsızlık öncelikle sıcaklıkların daha yüksek kotlarda daha soğuk olması nedeniyledir.