به نام خدا
تحقیق دانش آموزی
موضوع: فشار هوا
نام و نام خانوادگی :سید نجف نجفی
کلاس 04
دبیرستان : ملاصدرا رشت
شیفت یک
فشار هوا
فشار هوا یا فشار جو نیرویی است که در هر نقطه بر حسب وزن ستونی از هوا که در بالای آن نقطه وجود دارد، بر سطح وارد میشود. این فشار در سطح آبها و دریاهای آزاد در حدود ۱ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. با افزایش ارتفاع از سطح زمین، به دلیل کاسته شدن ارتفاع ستون هوای قرار گرفته در بالای سطح، فشار جو کاهش مییابد.
این فشار با فشارسنج(بارو متر جیوه ای) سنجیده میشود و واحد آن میلیبار است. فشار هوای گرم در ظرف در بسته بیشتر است زیرا با افزایش دما جنبش مولکولی افزایش یافته و برخوردها با دیواره ظرف بیشتر میشود. (توجه کنید که این حالت در ظرفی در بسته و در حجم ثابت است) اما فشار هوا وقتی دما بیشتر شود کاهش می یابد. زیرا با افزایش دما تراکم مولکولی کم و تعداد ضربات کاهش می یابد.
تكرار حالتهاي لحظه اي هوا در دراز مدت در پراكندگي فشار، الگويي ميانگين را نشان مي دهد كه كمابيش انعكاس تاثيرهاي گردش عمومي جو است، در نقشه هاي ميانگين فشار نمود هاي زودگذر و نادر ديده نمي شود و در مقابل نمود هاي عمده و غالب چه در مقياس محلي و چه در مقياس جهاني جلوه مي كنند؛ بنابراين مطالعه نقشه هاي ميانگين فشار اگر چه در كاربرد موضعي يا كوتاه مدت چندان كارآمد نيست اما براي شناخت نمود هاي عمده و غالب گردش عمومي هوا مهم است. مراكز عمده فشار در سطح زمين به تبعيت از سيستم نصف النهاري گردش عمومي هوا، از استوا تا قطب به صورت كمربندهاي مداري متناوبي جلوه مي كند؛ اما وضعيت خشكي و دريا در نيمكره شمالي اين منظم را به هم مي زند و مراكز ياد شده را به صورت سلولهاي جدا از هم در مي آورد. نتيجه گردش عمومي هوا در دراز مدت، وجود كمربندهاي كم فشار در استوا، پر فشار در منطقه جنب حاره كم فشار در منطقه معتدله و احتمالا در منطقه قطبي است.
چه اتفاقی می افتد؟
کره زمین، با لایه ای از هوا به ضخامت تقریبی 130 کیلومتر پوشانده شده است. این حجم از هوا، در سطح دریا فشاری معادل1
atm وارد می کند . این یعنی که یک ورقروزنامه باز شده، وزنی حدود 7100 کیلوگرمهوارا تحمل می کند. به علت وجود این هوا است که شما می توانید در آزمایش اول، چوب را بشکنید. در واقع، اگر به اندازه کافی سریع به چوب ضربه بزنید، هوای اطراف وقت نمی کند به زیر روزنامه قرار بگیرد، و شما برای بلند کردن روزنامه باید 7100 کیلوگرمهوا را بلند کنید! البته کمی هوا به زیر روزنامه نفوذ می کند اما نه به اندازه کافی، پس چوب نازک که تحمل این وزن را ندارد، می شکند
.
آزمایش راکت بادکنکی، یک راه برای استفاده از فشار هوا برای حرکت دادن اجسام، نشان می دهد. هنگامی که بادکنک را باد می کنید، با بزرگ شدن بادکنک می توانید فشار هوا را احساس کنید. آزمایش به خوبی نشان می دهد با آزاد شدن این فشار چه اتفاقی می افتد
!
پراکندگی فشار در سطح زمین
تکرار حالتهای لحظهای هوا در دراز مدت در پراکندگی فشار، الگویی میانگین را نشان میدهد که کما بیش انعکاس تاثیرهای گردش عمومی جو است، در نقشههای میانگین فشار نمودهای زودگذر و نادر دیده نمیشود و در مقابل نمودهای عمده و غالب چه در مقیاس محلی و چه در مقیاس جهانی جلوه میکنند؛ بنابراین مطالعه نقشههای میانگین فشار اگر چه در کاربرد موضعی یا کوتاه مدت چندان کارآمد نیست اما برای شناخت نمودهای عمده و غالب گردش عمومی هوا مهم است.مراکز عمده فشار در سطح زمین به تبعیت از سیستم نصف النهاری گردش عمومی هوا، از استوا تا قطب به صورت کمربندهای مداری متناوبی جلوه میکند؛ اما وضعیت خشکی و دریا در نیمکره شمالی این منظم را به هم میزند و مراکز یاد شده را به صورت سلولهای جدا از هم در میآورد.
نتیجه گردش عمومی هوا در دراز مدت، وجود کمربندهای کم فشار در استوا، پر فشار در منطقه جنب حاره کم فشار در منطقه معتدله و احتمالا در منطقه قطبی است.
عامل فشار هوا چیست؟
فشار هوا ناشی از ضربات مولكول های هوا بر هر سطحی است كه در مجاورت هوا قرار دارد.بنابراین،هرچه تعداد ضرباتی كه به واحد سطح می خورد بیش تر باشد،به همان نسبت فشار هوا هم بیشتر می شود.به عنوان مثال اگر ظرف بسته ای را
حرارت دهیم،به علت افزایش دمای هوا،سرعت حركت مولكول های آن بیش تر می شود و با وجودی كه تعداد مولكول های هوای درون ظرف ثابت باقی می ماند،اما به علت افزایش سرعت مولكول ها تعداد ضرباتی كه دیواره می زنند زیادتر می شود و بنابراین فشار هوای درون ظرف افزایش میابد.