Номер 7, страница 152 - гдз по физике 7 класс учебник Закирова, Аширов

7. Какое давление называют нормальным атмосферным давлением?

Нормальное атмосферное давление (также известное как стандартное атмосферное давление) — это условная, но общепринятая физическая константа, которая служит эталоном при проведении физических, химических и технических расчетов. Исторически она была определена как давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 миллиметров при температуре 0°C, на уровне моря и на широте 45°.

Это давление было впервые измерено в опыте итальянского ученого Эванджелиста Торричелли в 1643 году. Он показал, что вес столба воздуха (атмосферы) может быть уравновешен весом столба ртути определенной высоты в запаянной с одного конца трубке.

В различных системах единиц нормальное атмосферное давление выражается следующими значениями:
• 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст. или mm Hg)
• 101 325 паскалей (Па) или 101,325 килопаскалей (кПа)
• 1013,25 гектопаскалей (гПа)
• 1,01325 бар
• 1 стандартная атмосфера (атм)

Связь между высотой столба жидкости и давлением, которое он создает, описывается формулой гидростатического давления:
$p = \rho \cdot g \cdot h$
где:
$\text{p}$ — давление в паскалях (Па),
$\rho$ — плотность жидкости в килограммах на кубический метр (кг/м³),
$\text{g}$ — стандартное ускорение свободного падения в метрах на секунду в квадрате (м/с²),
$\text{h}$ — высота столба жидкости в метрах (м).

Чтобы продемонстрировать, как из 760 мм рт. ст. получается значение в паскалях, проведем соответствующий расчет.

Дано:

Высота столба ртути, $h = 760$ мм
Стандартная плотность ртути при 0°C, $\rho = 13595,1$ кг/м³
Стандартное ускорение свободного падения, $g = 9,80665$ м/с²

Перевод в систему СИ:
$h = 760 \text{ мм} = 0,76 \text{ м}$

Найти:

Нормальное атмосферное давление $p_н$ в паскалях.

Решение:

Используем формулу гидростатического давления для столба ртути:
$p_н = \rho \cdot g \cdot h$
Подставим стандартные значения в формулу:
$p_н = 13595,1 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 9,80665 \frac{\text{м}}{\text{с}^2} \cdot 0,76 \text{ м}$
$p_н = 101325 \text{ Па}$
Таким образом, давление столба ртути высотой 760 мм точно соответствует 101 325 Па при использовании стандартных значений плотности и ускорения свободного падения.

Ответ: Нормальным атмосферным давлением называют давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0°C на уровне моря. В Международной системе единиц (СИ) это давление составляет 101 325 Па.