 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
ИЗМЕРЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
ОБОРУДОВАНИЕ: вертикальная установка (на металлическом основании), имеющая шкалу, гибкую прозрачную трубку с водой и краном.
Воздух оказывает на все находящиеся в нём тела атмосферное давление, равное весу столба атмосферного воздуха с площадью основания, равной единице площади.
Приборы для измерения давления называются манометрами (общее название), барометрами (для измерения атмосферного давления) и вакуумметрами (для измерения низких давлений).
В жидкостных манометрах измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости соответствующей высоты. Простейшим является открытый манометр (рис. 1), U-образная трубка которого частично заполняется жидкостью (водой или ртутью). Измеряемое давление р связано с разностью уровней жидкости в коленах трубки h соотношением
,
где рО – атмосферное давление;
r – плотность жидкости;
g – ускорение свободного падения.
Для измерения атмосферного давления часто применяют и ртутный барометр (рис. 2). В современных ртутных барометрах ртуть соприкасается с воздухом через эластичную пленку или диафрагму, и поэтому не испаряется и не проливается при опрокидывании барометра.
В деформационных манометрах измеряемое давление определяется по величине деформации различных упругих чувствительных элементов. В манометре Бурдона (рис. 3) используется тонкая изогнутая металлическая трубка овального сечения, которая под действием избыточного давления разгибается и перемещает связанную с ней стрелку-указатель. В быту используют барометр-анероид (рис. 4), который представляет собой герметичную гофрированную металлическую коробку, из которой выкачен воздух. Коробка при помощи системы рычагов соединена со стрелкой-указателем.
Для определения атмосферного давления в данной лабораторной работе используется изотермический процесс расширения воздуха, находящегося в прозрачной гибкой трубке с водой (рис. 5). Один конец трубки может герметично закрываться. В исходном состоянии (рис. 5а) уровни воды в двух концах трубки должны быть одинаковы, следовательно, воздух в закрытом конце трубки имеет давление равное атмосферному рО.
При опускании открытого конца трубки (рис. 5б) давление воздуха в закрытом конце уменьшается на величину 
.
Воздух, находящийся в закрытом конце, занимает новый объём V. Процесс расширения воздуха можно считать изотермическим. Следовательно, можно записать уравнение:
(1)
Из этого уравнения выразим атмосферное давление pO:
Так как D p = r gh, VO = SLO, V = SL,
где S – площадь сечения трубки, LO – начальная длина столба воздуха, L – конечная длина столба воздуха, то
. (2)
Поиск по сайту: