Барометры

Приборы, предназначенные для измерения атмосферного давления, называют барометрами. На рис. 54 изображено устройство ртутного сифонного барометра. Он состоит из заполненной ртутью U-образной стеклянной трубки, один конец которой запаян, а на другом находится открытый резервуар со ртутью. Барометр имеет шкалу с миллиметровыми делениями. Атмосферное давление (в мм рт. ст.) измеряют непосредственно по шкале прибора. Оно равно высоте столба ртути между ее уровнями в закрытом и открытом коленах барометра.

Важным преимуществом жидкостных (ртутных) барометров является большая точность их показаний. Но эти приборы громоздки, хрупки, а потому пригодны для использования только в стационарных (лабораторных) условиях. Обычно на практике для измерения атмосферного давления используют металлические барометры, называемые анероидами.

Упрощенная схема барометра анероида изображена на рис. 55. Его основу составляет цилиндрическая камера К, из которой откачан воздух. Камера герметично закрыта тонкой гофрированной (т. е. волнистой) крышкой - мембраной М. Чтобы атмосферное давление не сплющило мембрану, она посредством тяги Т соединена с пружиной П, закрепленной на корпусе прибора. К пружине шарнирно прикреплен нижний конец стрелки С, которая может вращаться вокруг оси О. Конец стрелки перемещается по шкале Ш.

При изменении атмосферного давления мембрана прогибается внутрь или наружу и перемещает стрелку по шкале, показывая значение атмосферного давления (шкалу барометра-анероида градуируют и поверяют по показаниям ртутного барометра).

Анероиды очень удобны в работе, прочны, малогабаритны, но менее точны, чем жидкостные барометры.

Значение атмосферного давления зависит от высоты над поверхностью Земли, поэтому шкалу барометра-анероида можно проградуировать в метрах соответственно распределению давления по высоте.

Анероид, имеющий шкалу, по которой можно определить высоту поднятия над Землей, называют альтиметром (высотомером). Альтиметры широко используют в авиации, парашютном спорте, альпинизме и т. д.

Убывание атмосферного давления при подъеме объясняется также как и гидростатическое давление. Воздух у поверхности земли сжат весом всей атмосферы Земли, а более высокие слои атмосферы сжаты весом только того воздуха, который лежит выше этих слоев, при этом следует учесть, что газы в отличие от жидкостей легко сжимаемы и плотность воздуха у поверхности больше чем на высоте поэтому зависимость атмосферного давления от высоты не будет линейной.

Дата добавления: 2014-01-04