ТЯЖЕСТЬ ВОЗДУШНОГО ОКЕАНА

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 

Мы живем на дне воздушного океана. Окру­жающий нас воздух так прозрачен и легок, что до XVII в. в науке господствовало убеждение в его невесомости.

В 1640 г. в Италии герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца. Для

подачи воды из озера был построен насос боль­шой длины, каких до этого еще не строили. Но оказалось, что насос не работает — вода в нем поднималась только до 10,3 м над уровнем во­доема.

Никто не мог объяснить, в чем тут дело, пока ученик Галилея — Э. Торичелли не высказал мысль, что вода в насосе поднимается под дей­ствием тяжести атмосферы, которая давит на поверхность озера. Столб воды высотой в 10,3 м в точности уравновешивает это давление, и по­этому выше вода не поднимается. Торичелли взял стеклянную трубку с одним запаянным кон­цом и другим открытым и заполнил ее ртутью. Потом он зажал отверстие пальцем и, пере­вернув трубку, опустил ее открытым кон­цом в сосуд, наполненный ртутью. Ртуть не вылилась из трубки, а только немного опу­стилась.

Столб ртути в трубке установился на вы­соте 760 мм над поверхностью ртути в сосуде. Вес столба ртути сечением в 1 см2 равен 1,033 кГ, т. е. в точности равен весу столба воды такого же сечения высотой 10,3 м. Именно с такой силой атмосфера давит на каждый квадратный санти­метр любой поверхности, в том числе и на по­верхность нашего тела.

Ладонь руки взрослого человека испыты­вает давление атмосферы примерно в 150 кГ, т. е. равное весу двух мужчин.

Так Торичелли создал барометр — первый в мире прибор, измеряющий атмосферное давление (от греческих слов «барос» — тяжесть, вес, «метрео» — измеряю). Долгое время атмосферное давление измеряли в миллиметрах высоты ртутного столба. Среднее давление на уровне моря равно 760 мм. Но такая единица оказалась неудоб­ной для расчетов, и сейчас ат­мосферное давление выражают в миллибарах. Один миллибар почти точно равен той силе, с которой тело весом в 1 Г давит на поверхность в 1 см2, а сред­нее давление атмосферы равно 1013 мб. При помощи баромет­ра было установлено, что атмо­сферное давление все время ме­няется и неодинаково в разных местах. Было обнаружено, что атмосферное давление понижает­ся с подъемом в горы, так как уменьшается толщина слоя атмосферы над барометром.

Барометр, поднятый на одинаковую высоту с различных уровней, показывает неодинаковое изменение давления. Ведь самые нижние слои воздуха находятся под давлением всей толщи атмосферы, они особенно сильно сжаты и наибо­лее плотны.

Чем выше, тем давление слабее и тем мень­ше плотность воздуха.

Так, например, на уровне 5,5 км давление вдвое меньше, чем на уровне моря, т. е. в слое толщиной 5,5 км сосредоточена половина всей массы атмосферы. Но в следующем слое той же толщины, между уровнями 5,5 и 11 км, содержится всего лишь одна четверть массы атмосферы, а на высоте 11 км давление равно 1/4 приземного. Выше уменьшение давления с подъемом еще более замедляется. Если под­няться еще выше, на следующие 11 км, до уров­ня 22 км, то и здесь давление не равно нулю, а составляет 1/25 от приземного давления. На долю вышележащих слоев остается только 1/25, или 4 %, общей массы атмосферы.

Еще выше признаки частиц воздуха просле­живаются над земной поверхностью до высот более 1000 км.