Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для более широкого охвата этой темы см. Измерение давления .

Барометр является научным инструментом , который используется для измерения давления воздуха в определенной среде. Тенденция давления может прогнозировать краткосрочные изменения погоды. Многие измерения атмосферного давления используются в анализе приземных погодных условий, чтобы помочь найти поверхностные впадины , системы давления и фронтальные границы .

Барометры и высотомеры давления (самый простой и распространенный тип высотомеров) по сути являются одним и тем же прибором, но используются для разных целей. Альтиметр предназначен для использования на разных уровнях, согласовывая соответствующее атмосферное давление с высотой , в то время как барометр находится на одном уровне и измеряет незначительные изменения давления, вызванные погодой и погодными условиями. Среднее атмосферное давление на поверхности земли колеблется от 940 до 1040 гПа (мбар). Среднее атмосферное давление на уровне моря составляет 1013 гПа (мбар).

Этимология [ править ]

Слово « барометр » происходит от древнегреческого : βάρος , латинизированного :  báros, что означает «вес», и древнегреческого : μέτρον , латинизированного :  métron, что означает «мера».

История [ править ]

Хотя Евангелисте Торричелли повсеместно приписывают изобретение барометра в 1643 году, [1] [2] [3] исторические документы также предполагают, что Гаспаро Берти , итальянский математик и астроном, случайно построил водяной барометр где-то между 1640 и 1643 годами. [1] [ 4] Французский ученый и философ Рене Декарт описал план эксперимента по определению атмосферного давления еще в 1631 году, но нет никаких доказательств того, что он построил рабочий барометр в то время. [1]

27 июля 1630 года Джованни Баттиста Балиани написал письмо Галилео Галилею, в котором объяснил проведенный им эксперимент, в котором сифон , проложенный через холм высотой около двадцати одного метра, не сработал. Галилей ответил, объяснив феномен: он предположил, что это сила вакуума, которая удерживает воду, и на определенной высоте количество воды просто становится слишком большим, и сила больше не может удерживаться, как шнур. который может выдержать только такой большой вес. [5] [6] Это было повторное изложение теории ужасов vacui («природа не терпит пустоты»), восходящей к Аристотелю , и которую Галилей сформулировал как resistenza del vacuo .

Идеи Галилея достигли Рима в декабре 1638 года в его « Дискорси» . Раффаэле Маджотти и Гаспаро Берти воодушевились этими идеями, и они решили найти лучший способ создать вакуум, кроме сифона. Маджотти разработал такой эксперимент, и где-то между 1639 и 1641 годами Берти (в присутствии Маджотти, Афанасиуса Кирхера и Никколо Цукки ) провел его. [6]

Существует четыре описания эксперимента Берти, но простая модель его эксперимента заключалась в наполнении водой длинной трубки с заглушенными концами, а затем в помещении трубки в таз, уже полный воды. Нижний конец трубки был открыт, и вода, которая была внутри нее, вылилась в таз. Однако только часть воды в трубе вытекла, и уровень воды внутри трубы оставался на точном уровне, который оказался 10,3 м (34 фута) [7], на той же высоте, которую наблюдали Балиани и Галилей. что ограничивалось сифоном. Что было наиболее важным в этом эксперименте, так это то, что опускающаяся вода оставила пространство над собой в трубке, которое не имело промежуточного контакта с воздухом для ее заполнения. Это, казалось, предполагало возможность существования вакуума в пространстве над водой.[6]

Торричелли, друг и ученик Галилея, по-новому интерпретировал результаты экспериментов. Он предположил, что вес атмосферы, а не сила притяжения вакуума, удерживает воду в трубке. В письме к Микеланджело Риччи в 1644 году относительно экспериментов он писал:

Многие говорили, что вакуума не существует, другие - что он существует, несмотря на отталкивание природы и с трудом; Я не знаю никого, кто сказал бы, что он существует без труда и без сопротивления со стороны природы. Я аргументировал это так: если можно найти явную причину, из которой может происходить сопротивление, которое ощущается, если мы пытаемся создать вакуум, мне кажется глупым пытаться приписать вакуумированию те операции, которые, очевидно, вытекают из какой-то другой причины. ; Итак, выполнив очень простые вычисления, я обнаружил, что назначенная мной причина (то есть вес атмосферы) сама по себе должна оказывать большее сопротивление, чем когда мы пытаемся создать вакуум. [8]

Традиционно считалось (особенно аристотелевцами), что воздух не имеет веса: то есть километры воздуха над поверхностью не оказывают никакого веса на тела под ним. Даже Галилей принял невесомость воздуха как простую истину. Торричелли поставил под сомнение это предположение и вместо этого предположил, что воздух имеет вес и что именно последний (а не сила притяжения вакуума) удерживает (или, скорее, толкает) столб воды. Он думал, что уровень, на котором осталась вода (около 10,3 м), отражает силу веса воздуха, давящего на нее (в частности, толкает воду в бассейне и, таким образом, ограничивает количество воды, которое может упасть из трубки в нее. ). Другими словами, он рассматривал барометр как весы, инструмент для измерения (а не просто инструмент для создания вакуума).и поскольку он был первым, кто взглянул на это таким образом, его традиционно считают изобретателем барометра (в том смысле, в котором мы сейчас используем этот термин).[6]

Из-за слухов, циркулирующих в сплетенском итальянском районе Торричелли, в том числе о том, что он был вовлечен в какую-то форму колдовства или колдовства, Торричелли понял, что должен держать свой эксперимент в секрете, чтобы избежать риска быть арестованным. Ему нужно было использовать жидкость, которая была тяжелее воды, и из своих предыдущих ассоциаций и предложений Галилея он пришел к выводу, используя ртуть , и более короткую трубку. Для ртути, которая примерно в 14 раз плотнее воды, теперь потребовалась труба всего 80 см, а не 10,5 м. [9]

В 1646 году Блез Паскаль вместе с Пьером Пети повторили и усовершенствовали эксперимент Торричелли, услышав об этом от Марина Мерсенна , которому Торричелли в конце 1644 года показал эксперимент. это были пары жидкости, заполнившие пространство в барометре. В его эксперименте вода сравнивалась с вином, и, поскольку последнее считалось более «крепким», аристотелиане ожидали, что вино будет стоять ниже (поскольку большее количество паров означало бы большее давление на столб жидкости). Паскаль провел эксперимент публично, предложив аристотелистам заранее предсказать результат. Аристотелиане предсказывали, что вино будет стоять ниже. Это не так.[6]

Однако Паскаль пошел еще дальше, чтобы проверить механическую теорию. Если бы, как предполагали философы-механики, такие как Торричелли и Паскаль, воздух имел вес, давление было бы меньше на больших высотах. Поэтому Паскаль написал своему зятю Флорину Перир, который жил недалеко от горы, называемой Пюи-де-Дом , с просьбой провести решающий эксперимент. Перье должен был взять барометр на Пюи-де-Дом и измерить высоту столба ртути. Затем он должен был сравнить это с измерениями, сделанными у подножия горы, чтобы увидеть, действительно ли те измерения, которые были сделаны выше, были меньше. В сентябре 1648 года Перие тщательно и скрупулезно провел эксперимент и обнаружил, что предсказания Паскаля оправдались. Чем выше поднимался ртутный барометр, тем ниже он становился.[6]

Типы [ править ]

Водные барометры [ править ]

Устройство Гете

Концепция, согласно которой снижение атмосферного давления предсказывает штормовую погоду, постулируемая Люсьеном Види , обеспечивает теоретическую основу для устройства предсказания погоды, называемого «погодным стеклом» или «барометром Гете» (названным в честь Иоганна Вольфганга фон Гете , известного немецкого писателя и эрудита. который разработал простой, но эффективный барометр с погодным шаром, используя принципы, разработанные Торричелли ). Французское имя, ль барометр Liegeois , используются некоторыми носителями английского языка. [10] Это название отражает происхождение многих ранних погодных очков - стеклодувов из Льежа , Бельгия . [10] [11]

Барометр погодного шара состоит из стеклянного контейнера с герметичным корпусом, наполовину заполненного водой. Узкий носик соединяется с корпусом ниже уровня воды и поднимается над уровнем воды. Узкий носик открыт в атмосферу. Когда давление воздуха ниже, чем оно было во время герметизации корпуса, уровень воды в изливе поднимется выше уровня воды в корпусе; когда давление воздуха выше, уровень воды в изливе опускается ниже уровня воды в теле. Вариант этого типа барометра легко сделать дома. [12]

Барометры ртутные [ править ]

ртутьБарометр - это прибор, используемый для измерения атмосферного давления в определенном месте, с вертикальной стеклянной трубкой, закрытой вверху, и находящейся в открытом резервуаре, заполненном ртутью внизу. Ртуть в трубке регулируется до тех пор, пока ее вес не уравновесит атмосферную силу, действующую на резервуар. Высокое атмосферное давление создает большую нагрузку на резервуар, заставляя ртуть подниматься в столбе. Низкое давление позволяет ртути опускаться до более низкого уровня в колонке за счет уменьшения силы, прикладываемой к резервуару. Поскольку более высокие уровни температуры вокруг прибора уменьшают плотность ртути, шкала для измерения высоты ртути регулируется, чтобы компенсировать этот эффект. Трубка должна быть не менее длины, равной количеству ртути, погружаемому в ртуть + свободное пространство + максимальная длина колонки.

Схематический чертеж простого ртутного барометра с вертикальным ртутным столбом и резервуаром в основании

Торричелли задокументировал, что высота ртути в барометре немного меняется каждый день, и пришел к выводу, что это было связано с изменением давления в атмосфере . [1] Он писал: «Мы живем на дне океана элементарного воздуха, который, как известно неопровержимыми экспериментами, имеет вес». [13] Вдохновленный Торричелли, Отто фон Герике 5 декабря 1660 года обнаружил, что давление воздуха было необычно низким, и предсказал шторм, который случится на следующий день. [14]

Барометр Фортина

Конструкция ртутного барометра позволяет выражать атмосферное давление в дюймах или миллиметрах ртутного столба (мм рт. Ст.). Торр был первоначально определен как 1 мм ртутного столба. Давление указывается как высота ртути в вертикальном столбце. Обычно атмосферное давление измеряется от 26,5 дюймов (670 мм) до 31,5 дюймов (800 мм) ртутного столба. Одна атмосфера (1 атм) эквивалентна 29,92 дюйма (760 мм) ртутного столба.

Резервуар барометра Фортина

Изменения в конструкции, призванные сделать прибор более чувствительным, более простым для считывания и более легким в транспортировке, привели к появлению таких вариаций, как таз, сифон, колесо, цистерна, барометры Fortin, многослойные, стереометрические и балансные.

5 июня 2007 года была принята директива Европейского союза, ограничивающая продажу ртути, что фактически положило конец производству новых ртутных барометров или ремонту существующих в Европе. [15]

Барометр Фицроя [ править ]

Барометры Фитцроя сочетают в себе стандартный ртутный барометр с термометром, а также руководство по интерпретации изменений давления.

Симпиесометр с надписью внизу Улучшенный симпиесометр и вверху AR Easton , 53 Marischal Street, Aberdeen. Принадлежит потомкам абердинской судостроительной семьи Холл .

Барометр Фортина [ править ]

В барометрах Fortin используется ртутный бачок переменного объема, обычно изготовленный с помощью винта с накатанной головкой, прижимаемого к кожаному дну диафрагмы (V на диаграмме). Это компенсирует перемещение ртути в колонне при изменении давления. Чтобы использовать барометр Fortin, уровень ртути устанавливается на ноль с помощью винта с накатанной головкой, чтобы указатель из слоновой кости (O на диаграмме) просто касался поверхности ртути. Затем давление считывается на колонке, регулируя нониусную шкалу так, чтобы ртуть только касалась линии обзора в точке Z. В некоторых моделях также используется клапан для закрытия бачка, что позволяет выталкивать ртутный столбик в верхнюю часть колонки для транспортировки. . Это предотвращает повреждение колонны гидравлическим ударом при транспортировке.

Симпиесометр [ править ]

Sympiesometer представляет собой компактный и легкий барометр , который широко используется на судах , в начале 19 -го века. Чувствительность этого барометра также использовалась для измерения высоты. [16]

Симпиесометры состоят из двух частей. Один из них - традиционный ртутный термометр, который необходим для расчета расширения или сжатия жидкости в барометре. Другой - барометр, состоящий из J-образной трубки, открытой с нижнего конца и закрытой сверху, с небольшими резервуарами на обоих концах трубки.

Колесные барометры [ править ]

Смотрите также: итальянцы в Соединенном Королевстве 15-18 веков

Колесный барометр использует J-образную трубку, запаянную в верхней части более длинной конечности. Более короткий отросток открыт для атмосферы, и поверх ртути плавает небольшой стеклянный поплавок. К поплавку прикреплена тонкая шелковая нить, которая проходит вверх по колесу, а затем возвращается к противовесу (обычно защищенному другой трубкой). Колесо вращает точку на передней части барометра. При повышении атмосферного давления ртуть перемещается от короткой ветви к длинной, поплавок падает, а стрелка перемещается. Когда давление увеличивается, ртуть движется назад, поднимая поплавок и поворачивая циферблат в другую сторону. [17]

Примерно в 1810 году колесный барометр, который можно было читать с большого расстояния, стал первым практическим и коммерческим прибором, который предпочитали фермеры и образованные классы в Великобритании. Циферблат барометра был круглым, с простым циферблатом, указывающим на легко читаемую шкалу: «Дождь - Смена - Сушка» с надписью «Сменить» в верхней части шкалы. В более поздних моделях добавлена ​​барометрическая шкала с более тонкой градуировкой: «Бурный (28 дюймов ртутного столба),« Сильный дождь »(28,5),« Дождь »(29),« Изменение »(29,5),« Удовлетворительно »(30),« Удовлетворительно »(30,5), очень сухой (31). ".

Натало Айано признан одним из лучших производителей колесных барометров, одним из пионеров волны ремесленных итальянских производителей приборов и барометров, которым было предложено эмигрировать в Великобританию. Он числился работающим в Холборне, Лондон, около 1785–1805 годов. [18] С 1770 года большое количество итальянцев приехали в Англию, потому что они были опытными стеклодувами или изготовителями инструментов. К 1840 году было бы справедливо сказать, что итальянцы доминировали в промышленности в Англии. [19]

Масляный барометр с вакуумным насосом [ править ]

Использование масла для вакуумного насоса в качестве рабочей жидкости в барометре привело к созданию нового «самого высокого барометра в мире» в феврале 2013 года. В барометре в Портлендском государственном университете (PSU) используется дважды дистиллированное масло для вакуумных насосов, а его номинальная высота составляет около 12,4 м для высоты масляного столба; ожидаемые экскурсии находятся в пределах ± 0,4 м в течение года. Масло для вакуумных насосов имеет очень низкое давление пара и доступно в диапазоне плотностей; Для барометра PSU было выбрано вакуумное масло с самой низкой плотностью, чтобы максимально увеличить высоту масляного столба. [20]

Барометры-анероиды [ править ]

Барометр-анероид

Барометр-анероид - это инструмент, используемый для измерения давления воздуха как метода, не использующего жидкость . Изобретенный в 1844 году французский ученый Люсьен Вайди , [21] анероида барометром использует небольшой, гибкий металлический ящик называется анероид ячейки (капсулы), который сделан из сплава из бериллия и меди. Вакуумированная капсула (или обычно несколько капсул, сложенных в стопку для суммирования их перемещений) предотвращается от схлопывания сильной пружиной. Небольшие изменения внешнего давления воздуха вызывают расширение или сжатие ячейки. Это расширение и сжатие приводит в движение механические рычаги, так что крошечные движения капсулы усиливаются и отображаются на лицевой панели барометра-анероида. Многие модели включают в себя установленную вручную иглу, которая используется для отметки текущего измерения, чтобы было видно изменение. Этот тип барометра распространен в домах и на прогулочных лодках . Он также используется в метеорологии , в основном в барографах и в качестве прибора для измерения давления в радиозондах .

Барографы [ править ]

Основная статья: Барограф

Барограф - это записывающий барометр-анероид, в котором изменения атмосферного давления записываются на бумажной диаграмме.

Принцип работы барографа такой же, как и у барометра-анероида. В то время как барометр отображает давление на циферблате, барограф использует небольшие движения коробки для передачи с помощью системы рычагов записывающему рычагу, на крайнем конце которого находится писец или ручка. Писец делает записи на копченой фольге, в то время как ручка делает записи на бумаге с помощью чернил, залитых пером. Записывающий материал закреплен на цилиндрическом барабане, который медленно вращается часами. Обычно барабан совершает один оборот в день, в неделю или в месяц, и скорость вращения часто может быть выбрана пользователем.


Барометры MEMS [ править ]

В Galaxy Nexus есть встроенный барометр.

Барометры с микроэлектромеханическими системами (или MEMS) представляют собой чрезвычайно маленькие устройства размером от 1 до 100 микрометров (от 0,001 до 0,1 мм). Их создают с помощью фотолитографии или фотохимической обработки . Типичное применение - миниатюрные метеостанции, электронные барометры и высотомеры. [22]

Барометр также можно найти в смартфонах, таких как Samsung Galaxy Nexus , [23] Samsung Galaxy S3-S6, Motorola Xoom, Apple iPhone 6 и более новых iPhone, а также в умных часах Timex Expedition WS4 , основанных на MEMS и пьезорезистивных технологиях измерения давления . [24] [25] Включение барометров в смартфоны изначально предназначалось для более быстрой блокировки GPS . [26] Однако сторонние исследователине смогли подтвердить дополнительную точность GPS или скорость захвата из-за барометрических данных. Исследователи предполагают, что включение барометров в смартфоны может обеспечить решение для определения высоты пользователя, но также предполагают, что сначала необходимо преодолеть несколько подводных камней. [27]

Более необычные барометры [ править ]

Timex Expedition WS4 в режиме барометрической карты с функцией прогноза погоды.

Есть много других, более необычных типов барометров. От вариаций штормового барометра, таких как барометр с патентным столом Коллинза, до более традиционных конструкций, таких как отеометр Гука и симпиесометр Росса. Некоторые из них, такие как барометр Shark Oil [28], работают только в определенном температурном диапазоне, достигаемом в более теплом климате.

Приложения [ править ]

См. Также: Анализ приземной погоды и прогноз погоды.
Барометр с цифровой графикой.
Аналоговая запись барографа с использованием пяти ячеек анероидного барометра.

Атмосферное давление и его тенденция (изменение давления во времени) используются в прогнозировании погоды с конца 19 века. [29] При использовании в сочетании с наблюдениями за ветром можно делать достаточно точные краткосрочные прогнозы. [30] Одновременные показания барометрических данных через сеть метеостанций позволяют создавать карты атмосферного давления, которые были первой формой современной карты погоды, когда она была создана в 19 веке. Изобары , линии равного давления, при нанесении на такую ​​карту дают контурную карту, показывающую области высокого и низкого давления. [31]Локализованное высокое атмосферное давление действует как барьер для приближающихся погодных систем, изменяя их курс. Атмосферный подъем, вызванный схождением ветра на малых высотах с поверхностью, приносит облака, а иногда и осадки . [32] Чем больше изменение давления, особенно если оно превышает 3,5 гПа (0,1 дюйма рт. Ст.), Тем большее изменение погоды можно ожидать. Если падение давления происходит быстро, значит приближается система низкого давления и вероятность дождя выше. Быстрое повышение давления , например, после холодного фронта , связано с улучшением погодных условий, например, с очищением неба. [33]

При падении давления воздуха газы, задержанные в угле в глубоких шахтах, могут выходить более свободно. Таким образом, низкое давление увеличивает риск скопления рудничного газа . Поэтому угольные шахты отслеживают давление. В случае катастрофы на угольной шахте Тримдон-Грейндж в 1882 году инспектор шахты обратил внимание на записи и в отчете заявил, что «условия атмосферы и температуры могут быть расценены как достигли опасной точки». [34]

Барометры-анероиды используются при подводном плавании с аквалангом . Датчик погружного давления используется для отслеживания содержимого резервуара воздуха водолаза. Другой манометр используется для измерения гидростатического давления, обычно выражаемого как глубина морской воды. Один или оба манометра могут быть заменены электронными вариантами или подводным компьютером. [35]

Компенсации [ править ]

Температура [ править ]

Плотность ртути будет меняться с повышением или понижением температуры, поэтому показания должны быть скорректированы в соответствии с температурой прибора. Для этого на прибор обычно устанавливают ртутный термометр . Температурная компенсация барометра-анероида достигается за счет включения биметаллического элемента в механические соединения. Барометры-анероиды, продаваемые для домашнего использования, обычно не имеют компенсации в предположении, что они будут использоваться в контролируемом диапазоне комнатной температуры.

Высота [ править ]

Отображается цифровой барометр с настройкой альтиметра (для коррекции)

Поскольку давление воздуха уменьшается на высоте над уровнем моря (и увеличивается ниже уровня моря), неисправленные показания барометра будут зависеть от его местоположения. Затем показания приводятся к эквивалентному давлению на уровне моря для целей отчетности. Например, если барометр, расположенный на уровне моря и в условиях хорошей погоды, перемещается на высоту 1000 футов (305 м), к показаниям необходимо добавить около 1 дюйма ртутного столба (~ 35 гПа). Показания барометра в двух местах должны быть одинаковыми, если есть незначительные изменения во времени, расстоянии по горизонтали и температуре. Если бы это не было сделано, то на большей высоте было бы ложное указание на приближающийся шторм.

Барометры-анероиды имеют механическую регулировку, которая позволяет считывать эквивалентное давление на уровне моря напрямую и без дополнительной регулировки, если прибор не перемещается на другую высоту. Настройка барометра-анероида аналогична сбросу аналоговых часов, которые показывают неправильное время. Его циферблат поворачивается таким образом, чтобы текущее атмосферное давление с известного точного и ближайшего барометра (например, местной метеостанции) отображается. Никаких расчетов не требуется, поскольку показания исходного барометра уже преобразованы в эквивалентное давление на уровне моря и передаются на настраиваемый барометр независимо от его высоты. Хотя это случается довольно редко, несколько барометров-анероидов, предназначенных для наблюдения за погодой, откалиброваны для ручной регулировки высоты над уровнем моря. В этом случае, зная либо высоту , либо текущее атмосферное давление будет достаточно для будущих точных показаний.

В таблице ниже показаны примеры для трех мест в городе Сан-Франциско , штат Калифорния . Обратите внимание, что скорректированные показания барометра идентичны и основаны на эквивалентном давлении на уровне моря. (Предположим, что температура составляет 15 ° C.)

Место расположенияВысота
(футы)		Не скорректированный P атм
(дюймы рт. Ст.)		Скорректированный P атм
(дюймы рт. Ст.)		Высота
(метры)		Нескорректированный P атм
(гПа)		Скорректированный P атм
(гПа)
Городская пристаньУровень моря (0)29,9229,920 мес.1013 гПа1013 гПа
Ноб Хилл34829,5529,92106 кв.м.1001 гПа1013 гПа
Mt. Дэвидсон92828,9429,92283 кв.м.980 гПа1013 гПа

В 1787 году во время научной экспедиции на Монблане , Соссюр провел исследование и выполняются физические эксперименты на точке кипения воды на разных высотах. Он рассчитывал высоту в каждом из своих экспериментов, измеряя, сколько времени требуется спиртовой горелкой, чтобы вскипятить некоторое количество воды, и таким образом определил, что высота горы составляет 4775 метров. (Позже оказалось, что это на 32 метра меньше реальной высоты 4807 метров). Для этих экспериментов Де Соссюр привез специальное научное оборудование, такое как барометр и термометр . Его расчетная температура кипения воды на вершине горы была довольно точной, только на 0,1 кельвина. [36]

Основываясь на его выводах, высотомер может быть разработан как конкретное приложение барометра. В середине 19 века этим методом воспользовались исследователи. [37]

Уравнение [ править ]

Когда атмосферное давление измеряется барометром, это давление также называют «барометрическим давлением». Предположим, что барометр с площадью поперечного сечения A и высотой h заполнен ртутью снизу в точке B до вершины в точке C. Давление внизу барометра в точке B равно атмосферному давлению. Давление на самом верху, в точке C, можно принять равным нулю, потому что выше этой точки находятся только пары ртути, а их давление очень низкое по сравнению с атмосферным давлением. Следовательно, можно найти атмосферное давление, используя барометр и следующее уравнение: [38] [ требуется пояснение ]

P атм = ρgh

где ρ - плотность ртути, g - ускорение свободного падения, h - высота столба ртути над площадью свободной поверхности. Физические размеры (длина трубки и площадь поперечного сечения трубки) самого барометра не влияют на высоту столба жидкости в трубке.

В термодинамических расчетах обычно используется единица измерения давления - «стандартная атмосфера». Это давление, создаваемое столбом ртути высотой 760 мм при 0 ° C. Для плотности ртути используйте ρ Hg = 13 595 кг / м 3, а для ускорения свободного падения используйте g = 9,807 м / с 2 .

Если бы вода использовалась (вместо ртути) для соответствия стандартному атмосферному давлению, потребовался бы водяной столб примерно 10,3 м (33,8 фута).

Стандартное атмосферное давление как функция высоты:

Примечание: 1 торр = 133,3 Па = 0,03937 дюйма рт. Ст.

P атм / кПаВысотаP атм / дюйм рт. Ст.Высота
101,325Уровень моря (0 м)29,92Уровень моря (0 футов)
97,71305 кв.м.28,861,000 футов
94,21610 кв.м.27,822000 футов
89,881000 м26,553,281 футов
84,311524 кв.м.24,905000 футов
79,502000 м23,486,562 футов
69,683048 м20,5810,000 футов
54,055,000 м15,9616,404 футов
46,566096 м13,7520,000 футов
37,657620 м11,1225000 футов
32,778 848 м *9,6829,029 футов *
26,4410,000 м7,8132,808 футов
11,6515 240 м3,4450,000 футов
5,5320000 м1,6365,617 футов
  • Высота Эвереста , самой высокой точки на земле.

Патенты [ править ]

Таблица пневматиков, циклопедия 1728 г.
  • US 2194624 , GA Titterington, Jr, «Мембранный манометр со средствами компенсации температуры», издан 1940-03-26, передан Bendix Aviat Corp. 
  • Патент США 2 472 735 : CJ Ulrich: « Барометрический прибор ».
  • Патент США 2691305 : HJ Frank: « Барометрический высотомер ».
  • Патент США 3 273 398 : DCWT Sharp: « Барометр-анероид ».
  • Патент США 3,397,578 : HA Klumb: « Механизм усиления движения для чувствительного к давлению движения инструмента ».
  • Патент США 3,643,510 : Ф. Лиссау: « Манометры вытеснения жидкости ».
  • Патент США 4,106,342 : OS Sormunen: « Прибор для измерения давления ».
  • Патент США 4238958 : Х. Достманн: « Барометр ».
  • Патент США 4327583 : Т. Фиджимото: « Устройство для прогнозирования погоды ».

См. Также [ править ]

  • Высотомер
  • Анемоскоп
  • Атмосферное давление
  • Автоматизированная метеостанция аэропорта
  • Барограф
  • Барометр вопрос
  • Барометр Берта Болле
  • Микробарометр
  • Штормовое стекло
  • Анализ погоды на поверхности
  • Предсказатель бури
  • Единицы давления
  • Датчик давления
  • Прогноз погоды
  • Zambretti Forecaster

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d «Изобретение барометра» . Islandnet.com . Проверено 4 февраля 2010 .
  2. ^ «История барометра» . Barometerfair.com. Архивировано из оригинала на 2009-09-25 . Проверено 4 февраля 2010 .
  3. ^ "Евангелиста Торричелли, изобретение барометра" . Juliantrubin.com. Архивировано 9 февраля 2010 года . Проверено 4 февраля 2010 .
  4. ^ Дрейк, Стиллман (1970). «Берти, Гаспаро». Словарь научной биографии . 2 . Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 83–84. ISBN 978-0-684-10114-9.
  5. ^ Ши, Уильям Р. (2003). Разработка экспериментов и азартных игр: нетрадиционная наука Блеза Паскаля . Публикации по истории науки. С. 21–. ISBN 978-0-88135-376-1. Проверено 10 октября 2012 года .
  6. ^ a b c d e f "История Барометра" . Strange-loops.com. 21 января 2002 г. Архивировано 6 января 2010 года . Проверено 4 февраля 2010 .
  7. ^ Гиллиспи, Чарльз Coulston (1960). Грань объективности: очерк истории научных идей . Издательство Принстонского университета. С.  99–100 . ISBN 0-691-02350-6.
  8. ^ "Письмо Торричелли Микеланджело Риччи" . Web.lemoyne.edu . Проверено 4 февраля 2010 .
  9. ^ «Краткая история барометра» . Barometer.ws. Архивировано 14 января 2010 года . Проверено 4 февраля 2010 .
  10. ^ а б Жерар Л'Э. Тернер, Научные инструменты девятнадцатого века , Sotheby Publications, 1983, стр. 236, ISBN 0-85667-170-3 
  11. ^ Клаус Зиттл, Философия технологии: Фрэнсис Бэкон и его современники , BRILL 2008, стр 115, 116 ISBN 90-04-17050-2 
  12. ^ Jet Stream. Урок: Измерьте давление - «мокрый» барометр. Проверено 21 января 2019.
  13. ^ Strangeways, Ian. Измерение окружающей среды . Издательство Кембриджского университета, 2000, стр. 92.
  14. ^ Лей, Вилли (июнь 1966 г.). «Обновленная Солнечная система» . Довожу до вашего сведения. Научная фантастика Галактики . С. 94–106.
  15. ^ Джонс Х. (10 июля 2007 г.). «ЕС запрещает использование ртути в барометрах и термометрах» . Рейтер . Проверено 12 сентября 2017 года .
  16. ^ Стэнтон, Уильям (1975). Великая исследовательская экспедиция Соединенных Штатов . Беркли: Калифорнийский университет Press. С.  126 . ISBN 0520025571.
  17. ↑ Худ, Жан (5 декабря 2017 г.). «Барометры: история, работа и стили» . Проверено 21 июня 2020 .
  18. ^ "Натало Айано" . Страница о нас . C. Aiano & Sons Ltd.
  19. ^ Николас, Гудисон (1977). Английские барометры 1680-1860: история отечественных барометров, их производителей и продавцов (Rev. and enl. Ed.). Клуб коллекционеров антиквариата. ISBN 978-0902028524.
  20. ↑ Томлинсон, Стюарт (10 февраля 2013 г.) Большой барометр в Портлендском государственном университете может быть самым высоким в мире . oregonlive.com
  21. ^ Фигье, Луи; Готье, Эмиль (1867). L'Année scientifique et Industrielle . L. Hachette et cie. стр.  485 -486.
  22. ^ "Датчик барометрического давления MEMS" . Датчики и преобразователи E-Digest . 92 (4). 2008 . Проверено 13 июня 2014 .
  23. ^ Это Samsung Galaxy Nexus, новый официальный телефон Android от Google . Gizmodo.com (18.10.2011). Проверено 15 ноября 2011.
  24. ^ Молен, Брэд (2011-10-20). «За стеклом: подробный тур по Samsung Galaxy Nexus» . Engadget . Engadget . Архивировано 05 декабря 2014 года . Проверено 23 июня 2015 . Датчик атмосферного давления: BOSCH BMP180
  25. ^ "BMP180: Цифровой датчик атмосферного давления" (PDF) . Bosch . Архивировано из оригинального (PDF) 23 июня 2015 года . Проверено 23 июня 2015 .
  26. ^ Барометр Galaxy Nexus объяснил, Сэм Чемпион не потерял работу . Engadget (2011-10-20). Проверено 3 декабря 2011.
  27. ^ Муралидхаран, Картик; Хан, Азим Джавед; Мисра, Арчан; Балан, Раджеш Кришна; Агарвал, Шарад (26 февраля 2014 г.). "Барометрические сенсоры телефона - больше шумихи, чем надежды!" . ACM HotMobile : 2 . Проверено 23 июня 2015 .
  28. ↑ Shark Oil Barometer. Архивировано 20 июля 2011 года в Wayback Machine Barometer World.
  29. ^ Что такое давление воздуха. USA Today .
  30. ^ Использование ветра и барометра для составления прогнозов. USA Today (17 мая 2005 г.).
  31. ^ Хопкинс, Эдвард Дж. (1996-06-10). «Карта анализа приземной погоды» . Университет Висконсина. Архивировано 28 апреля 2007 года . Проверено 10 мая 2007 .
  32. ^ Пирс, Роберт Пенроуз (2002). Метеорология на пороге тысячелетия . Академическая пресса. п. 66. ISBN 978-0-12-548035-2. Проверено 2 января 2009 .
  33. ^ Применение барометра для наблюдения за погодой. Доктор погоды.
  34. ^ Отчет о взрыве , который произошел в Trimdon Grange Кольрайте на 16 февраля 1882 , извлеченном 23 Июля +2015
  35. ^ Энциклопедия любительского дайвинга . Санта-Ана, Калифорния, США: Профессиональная ассоциация инструкторов по дайвингу . 1990. С.  3–96–3–99 . ISBN 978-1-878663-02-3.
  36. ^ «Шкала Кельвина в глубине» . Проверено 12 февраля 2020 .
  37. ^ Берберан-Сантос, Миннесота; Бодунов Е.Н.; Поглани, Л. (1997). «О барометрической формуле». Американский журнал физики . 65 (5): 404–412. Bibcode : 1997AmJPh..65..404B . DOI : 10.1119 / 1.18555 .
  38. ^ Cengal, Юнус А. и Boles, Майкл А. (2014) Термодинамика: инженерный подход . McGraw-Hill Education. ISBN 978-0073398174 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • «Барометр»  . Британская энциклопедия . 3 (11-е изд.). 1911 г.
  • Берч, Дэвид Ф. Справочник по барометру: современный взгляд на барометры и применение атмосферного давления . Сиэтл: публикации Starpath (2009), ISBN 978-0-914025-12-2 . 
  • Миддлтон, WE Ноулз. (1964). История барометра . Балтимор: Johns Hopkins Press. Новое издание (2002 г.), ISBN 0-8018-7154-9 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Работы, связанные с наблюдениями за морским барометром ... в Wikisource