Η βασική διαφορά μεταξύ βαρομετρικής και ατμοσφαιρικής πίεσης είναι ότι η βαρομετρική πίεση είναι η πίεση που μετράμε χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο, ενώ η ατμοσφαιρική είναι η πίεση που ασκείται από την ατμόσφαιρα.
Η ατμοσφαιρική πίεση και η βαρομετρική πίεση είναι δύο σημαντικές έννοιες στην πίεση και τη θερμοδυναμική. Είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε μια σαφή κατανόηση αυτών των εννοιών προκειμένου να διαπρέψετε σε τέτοιους τομείς.
Τι είναι η βαρομετρική πίεση;
Το βαρόμετρο είναι μια συσκευή που αποτελείται από έναν γυάλινο σωλήνα που είναι κλειστός στο ένα άκρο και γεμάτος με υγρό υψηλής πυκνότητας. Υπάρχει ένα κενό μεταξύ της κορυφής του υγρού και του σωλήνα και το άλλο άκρο του σωλήνα είναι βυθισμένο σε ένα ανοιχτό δοχείο που περιέχει το ίδιο υγρό. Όταν χρησιμοποιούμε τον υδράργυρο ως υγρό, ονομάζουμε αυτή τη συσκευή ως βαρόμετρο υδραργύρου.
Εικόνα 01: Βαρόμετρο
Δεδομένου ότι η πίεση του κενού είναι μηδέν και η πίεση στην επιφάνεια του υγρού είναι P, η διαφορά πίεσης είναι επίσης P. Έτσι, αυτή η διαφορά πίεσης είναι υπεύθυνη για τη συγκράτηση της στήλης του υγρού. Επομένως, η δύναμη από τη διαφορά πίεσης είναι ίση με το βάρος της στήλης. Ακυρώνοντας την περιοχή και στις δύο πλευρές, παίρνουμε P=hdg, όπου h είναι το ύψος που μετράμε χρησιμοποιώντας το βαρόμετρο είναι η βαρομετρική πίεση. Εδώ, το P είναι ίσο με την ατμοσφαιρική πίεση εάν το ανοιχτό άκρο βρίσκεται στην ατμόσφαιρα.
Τι είναι η ατμοσφαιρική πίεση;
Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την έννοια της πίεσης για να κατανοήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση. Μπορούμε να ορίσουμε την πίεση ως τη δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας που εφαρμόζεται κάθετα σε μια επιφάνεια. Η πίεση ενός στατικού ρευστού είναι ίση με το βάρος της στήλης του ρευστού πάνω από το σημείο που μετράμε την πίεση. Επομένως, η πίεση ενός στατικού (μη ρέοντος) ρευστού εξαρτάται μόνο από την πυκνότητα του ρευστού, τη βαρυτική επιτάχυνση, την ατμοσφαιρική πίεση και το ύψος του υγρού πάνω από το σημείο που μετράται η πίεση.
Επιπλέον, μπορούμε να ορίσουμε την πίεση ως τη δύναμη που ασκείται από τις συγκρούσεις σωματιδίων. Με αυτή την έννοια, μπορούμε να υπολογίσουμε την πίεση χρησιμοποιώντας την κινητική μοριακή θεωρία των αερίων και την εξίσωση αερίων. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι η δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας που ασκείται σε μια επιφάνεια από το βάρος του αέρα πάνω από αυτήν την επιφάνεια στην ατμόσφαιρα της Γης.
Εικόνα 02: Ένα βαρόμετρο υδραργύρου
Όταν πηγαίνετε σε μεγάλα υψόμετρα, η μάζα του αέρα πάνω από το σημείο μειώνεται, μειώνοντας έτσι την ατμοσφαιρική πίεση. Συνήθως, παίρνουμε την ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας ως την τυπική ατμοσφαιρική πίεση.
Επιπλέον, μετράμε την πίεση σε Pascal (μονάδα Pa). Η μονάδα Pascal είναι επίσης ισοδύναμη με Newton ανά τετραγωνικό μέτρο (N/m2). Εκτός από αυτό, χρησιμοποιούμε μονάδες όπως Hgmm ή Hgcm για τη μέτρηση της πίεσης. Η ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας είναι 101,325 kPa ή μερικές φορές την εκλαμβάνουμε ως 100 kPa.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της βαρομετρικής και της ατμοσφαιρικής πίεσης;
Η βασική διαφορά μεταξύ της βαρομετρικής και της ατμοσφαιρικής πίεσης είναι ότι η βαρομετρική πίεση είναι η πίεση που μετράμε χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο, ενώ η ατμοσφαιρική είναι η πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα. Συνήθως, μετράμε την ατμοσφαιρική πίεση στη μονάδα Pascal, αλλά το βαρόμετρο συνήθως δίνει την ένδειξη σε "ατμόσφαιρες" ή "bar". Έτσι, η μονάδα μέτρησης συμβάλλει σε μια άλλη διαφορά μεταξύ της βαρομετρικής και της ατμοσφαιρικής πίεσης.
Επιπλέον, η βαρομετρική πίεση είναι η πίεση που μετράμε συγκεκριμένα από ένα βαρόμετρο. Ωστόσο, μπορούμε να μετρήσουμε την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιώντας είτε ένα βαρόμετρο είτε με βάση το βάθος του νερού. είναι επειδή μια ατμόσφαιρα ισούται με την πίεση που προκαλείται από το βάρος μιας στήλης γλυκού νερού περίπου 10,3 m.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ βαρομετρικής και ατμοσφαιρικής πίεσης.
Σύνοψη – Βαρομετρική πίεση έναντι ατμοσφαιρικής πίεσης
Μερικές φορές, ονομάζουμε την ατμοσφαιρική πίεση και ως βαρομετρική πίεση. Είναι επειδή συνήθως μετράμε την ατμοσφαιρική πίεση χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο. Η βασική διαφορά μεταξύ της βαρομετρικής και της ατμοσφαιρικής πίεσης είναι ότι η βαρομετρική πίεση είναι η πίεση που μετράμε χρησιμοποιώντας ένα βαρόμετρο, ενώ η ατμοσφαιρική είναι η πίεση που ασκεί η ατμόσφαιρα.
