Номер 5, страница 140 - гдз по физике 7 класс учебник Кронгарт, Даданбеков

5. От каких величин зависит атмосферное давление?

Атмосферное давление — это давление, которое оказывает столб воздуха атмосферы на единицу площади земной поверхности и на все находящиеся на ней объекты. Величина этого давления зависит от веса воздушного столба, поэтому она изменяется под влиянием нескольких ключевых величин:

1. Высота над уровнем моря. Это основной и наиболее значимый фактор. С увеличением высоты уменьшается высота воздушного столба, который давит на поверхность, а также падает плотность самого воздуха. В результате давление нелинейно убывает. В первом приближении эта зависимость описывается барометрической формулой:

$p(h) = p_0 \cdot e^{-\frac{Mgh}{RT}}$

где $p(h)$ — давление на высоте $h$, $p_0$ — давление на начальном уровне (например, на уровне моря), $M$ — молярная масса воздуха, $g$ — ускорение свободного падения, $R$ — универсальная газовая постоянная, а $T$ — абсолютная температура воздуха.

2. Температура воздуха. Температура напрямую влияет на плотность воздуха. При нагревании воздух расширяется, и его плотность уменьшается. Столб теплого воздуха весит меньше, чем столб холодного воздуха той же высоты, и, соответственно, оказывает меньшее давление. Именно поэтому над теплыми участками поверхности обычно формируются области пониженного давления (циклоны), а над холодными — области повышенного давления (антициклоны).

3. Плотность и влажность воздуха. Давление столба газа прямо пропорционально его плотности. Плотность воздуха, в свою очередь, зависит от температуры (описано выше) и влажности. Молекулы воды ($H_2O$) имеют меньшую молярную массу (≈18 г/моль), чем основные компоненты сухого воздуха — азот ($N_2$) и кислород ($O_2$) (средняя молярная масса ≈29 г/моль). Поэтому влажный воздух при той же температуре и давлении менее плотный, чем сухой. Следовательно, увеличение влажности приводит к незначительному снижению атмосферного давления.

4. Географическое положение и движение воздушных масс. Давление постоянно меняется из-за динамических процессов в атмосфере. Движущиеся гигантские вихри — циклоны и антициклоны — приносят с собой области соответственно низкого и высокого давления. Кроме того, из-за неравномерного нагрева Земли солнечными лучами и ее вращения на разных географических широтах формируются устойчивые пояса преимущественно высокого или низкого давления.

Ответ: Атмосферное давление зависит главным образом от высоты над уровнем моря и температуры воздуха. Также на его величину влияют плотность и влажность воздуха, географическое положение и динамические процессы в атмосфере (движение воздушных масс).