Hava Basıncı Mekaniği

Hava basıncı, atmosferik basınç veya barometrik basınç, bir yüzey üzerine, hava kütlesi (ve molekülleri) üstünde.

Hava basıncı zor bir kavramdır. Görünmez bir şeyin kütlesi ve ağırlığı nasıl olabilir? Hava kütlesi vardır çünkü bir gaz karışımı kütlesi var. Kuru hava (oksijen, azot, karbondioksit, hidrojen ve diğerleri) oluşturan tüm bu gazların ağırlığını toplayın ve kuru havanın ağırlığını elde edin.

Kuru havanın moleküler ağırlığı veya molar kütlesi, mol başına 28.97 gramdır. Bu çok fazla olmasa da, tipik bir hava kütlesi inanılmaz derecede çok sayıda hava molekülünden oluşur. Bu nedenle, tüm moleküllerin kütleleri birbirine eklendiğinde havanın nasıl önemli bir ağırlığa sahip olabileceğini görmeye başlayabilirsiniz.

Peki moleküller ve hava basıncı arasındaki bağlantı nedir? Bir alanın üzerindeki hava moleküllerinin sayısı artarsa, o bölgeye basınç uygulamak için daha fazla molekül vardır ve toplam atmosfer basıncı artar. Biz buna böyle sesleniriz

Hava basıncı tüm dünyada eşit değildir. 980 ila 1050 milibar arasında değişir ve irtifa ile değişir. Rakım ne kadar yüksek olursa, hava basıncı o kadar düşük olur. Bunun nedeni, hava moleküllerinin sayısının daha yüksek irtifalarda azalması ve böylece azalmasıdır. hava yoğunluğu ve hava basıncı. Hava basıncı, hava yoğunluğunun en yüksek olduğu deniz seviyesinde en yüksektir.

Hava basıncı hakkında 5 temel unsur vardır:

• Hava yoğunluğu arttıkça artar ve hava yoğunluğu azaldıkça azalır.
• Sıcaklık arttıkça artar ve sıcaklık soğudukça azalır.
• Düşük rakımlarda artar, yüksek rakımlarda azalır.
• Hava yüksek basınçtan düşük basınca geçer.
• Hava basıncı, hava durumu barometre. (Bu yüzden bazen "barometrik basınç" olarak da adlandırılır.)

bir barometre Atmosfer veya milibar adı verilen birimlerde atmosfer basıncını ölçmek için kullanılır. En eski tip barometre cıva barometresir. Bu cihaz barometrenin cam borusunda yükselirken veya alçalırken civa ölçer. Atmosferik basınç temelde hava basıncının atmosfer rezervuarın üstünde, barometredeki cıva seviyesi, cam tüpteki cıva ağırlığı tam olarak rezervuarın üzerindeki hava ağırlığına eşit oluncaya kadar değişmeye devam edecektir. İkisi hareket etmeyi durdurduktan ve dengelendikten sonra basınç, dikey sütundaki civa yüksekliğindeki değerin "okunması" ile kaydedilir.

Civa ağırlığı atmosfer basıncından düşükse, cam borudaki cıva seviyesi yükselir (yüksek basınç). Yüksek basınç alanlarında, hava, dünyanın yüzeyine doğru çevreleyen alanlara akabileceğinden daha hızlı batmaktadır. Yüzeyin üzerindeki hava moleküllerinin sayısı arttığından, bu yüzeye bir kuvvet uygulamak için daha fazla molekül vardır. Rezervuarın üzerinde artan hava ağırlığı ile cıva seviyesi daha yüksek bir seviyeye yükselir.

Civa ağırlığı atmosfer basıncından büyükse, civa seviyesi düşecektir (düşük basınç). İçinde düşük basınç alanları, hava Dünya'nın yüzeyinden, etrafındaki alanlardan akan havanın yerini alabileceğinden daha hızlı bir şekilde yükseliyor. Alanın üzerindeki hava moleküllerinin sayısı azaldığından, bu yüzeye bir kuvvet uygulamak için daha az molekül vardır. Rezervuarın üstünde daha düşük bir hava ağırlığı ile cıva seviyesi daha düşük bir seviyeye düşer.

Diğer barometre tipleri arasında aneroid ve dijital barometreler bulunur. Aneroid barometreleri cıva veya başka bir sıvı içermez, ancak kapalı ve hava geçirmez bir metalik bölmeye sahiptir. Oda, basınç değişikliklerine tepki olarak genişler veya daralır ve basınç değerlerini göstermek için bir kadran üzerindeki bir işaretçi kullanılır. Modern barometreler dijitaldir ve atmosfer basıncını doğru ve hızlı bir şekilde ölçebilirler. Bu elektronik aletler bir ekran boyunca mevcut atmosferik basınç değerlerini gösterir.

Atmosferik basınç güneşten gündüz ısınmasından etkilenir. Bu ısıtma, bazı alanlar diğerlerinden daha fazla ısıtıldığından Dünya genelinde eşit olarak gerçekleşmez. Hava ısındıkça yükselir ve düşük basınç sistemine neden olabilir.

Merkezin ortasındaki basınç düşük basınç sistemi çevredeki havadan daha düşüktür. Rüzgarlar düşük basınç alanına doğru esiyor ve atmosferdeki havanın yükselmesine neden oluyor. Yükselen havadaki su buharı, bulutları ve birçok durumda çökelmeyi oluşturur. Nedeniyle Coriolis etkisiDünya'nın dönüşünün bir sonucu olarak, düşük basınçlı bir sistemdeki rüzgarlar Kuzey Yarımkürede saat yönünün tersine ve Güney Yarımküre'de saat yönünde dolaşır. Düşük basınç sistemleri dengesiz hava ve fırtına gibi siklonlar, kasırgalar ve tayfunlar. Genel bir kural olarak, düşüklerin yaklaşık 1000 milibar (29.54 inç cıva) basıncı vardır. 2016 itibariyle, Dünya üzerinde kaydedilen en düşük basınç, 12 Ekim 1979'da Pasifik Okyanusu üzerinde Typhoon Tip'in gözünde 870 mb (25.69 inHg) idi.

İçinde yüksek basınç sistemleri, sistemin ortasındaki hava, çevredeki havadan daha yüksek bir basınçtadır. Bu sistemdeki hava düşer ve yüksek basınçtan dışarı atar. Bu inen hava, su buharını ve bulut oluşumunu azaltarak hafif rüzgarlara ve istikrarlı havaya neden olur. Yüksek basınçlı bir sistemdeki hava akışı, düşük basınçlı bir sistemin tersidir. Hava, Kuzey Yarımküre'de saat yönünde ve Güney Yarımküre'de saat yönünün tersine dolaşır.

Makale düzenleyen Regina Bailey

• Britannica, Ansiklopedi Editörleri. "Atmosferik basınç." Britannica Ansiklopedisi, Encyclopædia Britannica, Inc., 5 Mar. 2018, www.britannica.com/science/atmospheric-pressure.
• National Geographic Topluluğu. "Barometre." National Geographic Topluluğu, 9 Ekim. 2012, www.nationalgeographic.org/encyclopedia/barometer/.
• "Yüksek ve Düşük Hava Basıncı." Kış Hava Güvenliği | UCAR Bilim Eğitim Merkezi, scied.ucar.edu/shortcontent/highs-and-lows-air-pressure.