Légnyomás, légnyomáson alapuló eszközök

Mitől dugul be a fülünk néha utazás közben?
A légnyomás
Kísérletek a légnyomással
A légnyomás hatásai
Teszt
Nyomás
Torricelli
A szívókút működése
A nappali és az éjszakai vízparti szelek magyarázata
Magyarázat

Mitől dugul be a fülünk néha utazás közben?

Szinte mindenki átélte már azt az élményt, hogy „bedugul a füle", mikor járművel gyorsan jut fel hosszabb emelkedőn, vagy ereszkedik le a hegyről a völgybe. A jelenséget a légnyomás változása okozza. A légnyomás sok hétköznapi vagy laborban használt eszköz használatát is lehetővé teszi, ha nem is mindig tudatosítjuk magunkban ezt a tényt. Izgalmas kérdés az is, vajon hogyan függ össze a légnyomás és az időjárás.

A légnyomás

A levegőnek is van súlya. A levegő súlyából származó nyomást nevezzük légnyomásnak.A légnyomás a tengerszinten közelítőleg 105 Pa. Ez azt jelenti, hogy testünk minden négyzetcentiméterére 10 N, vagyis 1 kg tömegű test súlya nehezedik. Ez hatalmas nyomás, amit a testünkben, a sejtekben lévő nyomás ellensúlyoz, ezért nem érezzük. A légkörben 31 km magasan a légnyomás már csak a 103 Pa, vagyis a tengerszinti nyomás 1%-a.Mivel a levegő is minden irányban terjed, ezért érvényes a levegőben is a Pascal-törvény. Vagyis a légnyomás nemcsak lefelé, hanem adott helyen minden irányban érezhető.A légnyomás a hegyekben felfelé haladva jelentősen csökken. Mikor nagy szintkülönbséget teszünk meg rövid idő alatt autóval, a légzéssel nem tud a testünk belső nyomása a külső nyomással szemben olyan gyorsan kiegyenlítődni. Ezért dobhártyánk megfeszül, s átmenetileg nem lesz rugalmas. Ezt érezzük úgy, mintha a fülünk „bedugulna". A rossz érzést nyelésekkel, gyors légzéssel megszüntethetjük.

Kísérletek a légnyomással

A légnyomás létezése és mérése egyáltalán nem volt természetes abban az időben, amikor még azon is vitatkoztak, vajon létezik-e vákuum. Torricelli híres kísérletével éppen a vákuum létezését akarta bizonyítani. De a kísérlet a légnyomás mérésének is alapja lett. A mai napig használnak ezen az elven működő nyomásmérőket, barométereket.

A légnyomás hatásai

A légnyomás olyan eszközök használatát teszi lehetővé, melyeket gyakran használunk. Az eszközökben a légnyomás tartja benn a folyadékot.A légnyomás felelős gyakran a légmozgások kialakulásáért is, ami miatt a meteorológusok folyamatosan mérik azt sok helyen, hogy következtetni tudjanak az időjárás változására.A légnyomás segítségével tudunk vizet szivattyúzni a megfelelően kiépített kútból.A Nap sugárzását a levegő alig nyeli el, így a levegő nem közvetlenül melegszik. A Nap a talajt melegíti erősen, ezért a szárazföld nappal gyorsan felmelegszik, de éjjel erős a kisugárzás is, ezért a talaj gyorsan hűl. A levegőt a talaj melegíti, illetve hűti. A víznek nagy a fajhője, ezért lassan melegszik, de lassan is hűl le. Ez okozza, hogy a nagyobb vízfelület erősen befolyásolja a vízparti klímát.
Nyomás
A szívókút működése
A nappali és az éjszakai vízparti szelek magyarázata

Teszt


Nyomás


Torricelli


A szívókút működése


A nappali és az éjszakai vízparti szelek magyarázata


Magyarázat

A csőben a higany felett gyakorlatilag nincs levegő, csak kevés higanygőz. A tálban lévő szabad higanyfelszínre azonban ránehezedik a levegő nyomása. Ez a nyomás tartja meg a csőben a higanyoszlopot. A higanyoszlop magasságának mérésével kiszámítható a higanyoszlop hidrosztatikai nyomása, mellyel tehát egyensúlyt tart a légnyomás. Így a légnyomás is meghatározható.A papírlapot alulról nyomja a levegő, a víz felett viszont nincs levegő. A víz súlyából származó nyomással a légnyomás tart egyensúlyt, odaszorítva a papírkartont a pohárhoz. Ezért nem folyik ki a víz.A tapadókorong alatt a térfogat növekedése miatt a nyomás erősen lecsökken. A korong külső felszínét azonban továbbra is nyomja a légnyomás, mely így a korongot erősen egy deszkához szoríthatja. A rászorító erő olyan nagy, hogy kényelmesen felemelhetjük a deszkát.