Какое атмосферное давление ожидается на вершине горы, если ее высота составляет 945 метров, а давление у подножия горы
Какое атмосферное давление ожидается на вершине горы, если ее высота составляет 945 метров, а давление у подножия горы равно 730 мм ртутного столба?
14.12.2023 05:15
Инструкция:
Атмосферное давление - это сила, с которой воздух давит на землю. Оно является результатом взаимодействия веса столба воздуха, находящегося над поверхностью земли, силой тяжести. Атмосферное давление обычно измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Чтобы вычислить атмосферное давление на вершине горы, нам необходимо знать высоту горы и давление у ее подножия. При подъеме в горы, давление воздуха уменьшается, так как количество воздуха над нами уменьшается.
Мы можем использовать формулу, чтобы вычислить атмосферное давление на вершине горы:
P2 = P1 * (1 - (L * T / 288.15))^((g * M) / (R * T)),
где P1 - давление у подножия горы, P2 - атмосферное давление на вершине горы, L - средний вертикальный градиент температуры (≈ 0.0065 К/м), T - средняя температура (≈ 288.15 К), g - ускорение свободного падения (≈ 9.8 м/с²), M - средняя молярная масса воздуха (≈ 0.029 кг/моль), R - универсальная газовая постоянная (≈ 8.314 Дж/(моль·К)).
Пример:
Давление у подножия горы (P1) равно 730 мм ртутного столба, высота горы (H) равна 945 метрам. Вычислим атмосферное давление на вершине горы (P2):
P2 = 730 * (1 - (0.0065 * 288.15 / 288.15))^((9.8 * 0.029) / (8.314 * 288.15))
После подсчета получим значение атмосферного давления на вершине горы.
Совет:
Для лучшего понимания можно провести аналогию с восхождением на гору. При подъеме в гору вы ощущаете увеличение числа воздуха вокруг вас, но ощущение уменьшается, поскольку давление воздуха снижается. Это связано с уменьшением количества воздуха над вашей головой. В данном случае, мы используем формулу, чтобы численно выразить это изменение давления.
Дополнительное задание:
Какое атмосферное давление будет на вершине горы высотой 1500 метров, если давление у подножия горы составляет 750 мм ртутного столба?