Bài 9: Áp suất khí quyển

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Sự tồn tại của áp suất khí quyển:

  • Trái đất được bao bọc bởi một lớp không khí dày tới hàng ngàn km, gọi là khí quyển
  • Không khí có trọng lượng nên có áp suất tác dụng lên mọi vật, Áp suất này là áp suất khí quyển.
  • Trái đất và mọi vật trên trái đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi hướng
  • Áp suất khí quyển phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, gió, độ cao,…
    • Ví dụ : Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm, cứ lên cao 12m thì áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1mmHg
    • Áp suất khí quyển tại một nơi thay đổi theo thời gian và những thay đổi này ảnh hưởng đến thời tiết của nơi đó

2.2. Độ lớn của áp suất khí quyển

2.2.1. Thí nghiệm Tô-ri-xe-li

  • Năm 1654, Ghê-rich (1602-1678) thị trưởng thành phố Mác -đơ-buốc của Đức đã làm thí nghiệm sau:
    • Lấy một ống thủy tinh dài 1m, đổ đầy thủy ngân vào.
    • Lấy ngón tay bịt miệng ống rồi quay ngược ống xuống.
    • Nhúng chìm miệng ống vào một chậu đựng thủy ngân rồi bỏ tay bịt miệng ống ra.
    • Thủy ngân trong ống tụt xuống còn 76cm tức là 760mm

2.2.2. Độ lớn của áp suất khí quyển

  • Áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li, do đó người ta thường dùng mmHg làm đơn vị đo áp suất khí quyển
  • Áp suất gây ra bởi trọng lượng của cột Hg cao 76cm tác dụng lên B được tính theo công thức:

p = h.d = 0,76m.136 000N/m3

= 103 360N/m2

Ví dụ: áp suất khí quyển ở bãi biển Sầm sơn vào khoảng 76cmHg

Bài tập minh họa



Bài 1.

Trong thí nghiệm Tôrixenli, hãy tính áp suất do cột thủy ngân tác dụng lên B, biết trọng lượng riêng của thủy ngân là 136000 N/m3. Từ đó suy ra độ lớn của áp suất khí quyển.

Hướng dẫn giải:

  • Áp suất tác dụng lên B là: p = h.d = 0,76.136000 = 103360N/m2.
  • Áp suất khí quyến là 103360N/m2 (vì áp suất khí quyển gây ra tại A bằng áp suất gây bởi trọng lượng của cột thủy ngân cao 76cm trong ống).

Bài 2.

Trong thí nghiệm của Tô-ri-xen-li, giả sử không dùng thủy ngân mà dùng nước thì cột nước trong ống cao bao nhiêu? Ống Tô-ri- xen-li phải đặt dài ít nhất là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

  • Độ cao của cột nước trong ống là:
  • Áp dụng công thức: \(p = h.d \)

⇒ h = \(\frac{p}{d}=\frac{103360}{10000}\) =  10,336 (m)

Như vậy ống Tô-ri-xen-li phải có độ cao ít nhất là 10,336 m.