প্যাসকেলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কীভাবে পরিমাপ করা যায়? প্যাসকেলে স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপ কী?

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-02 17:42

বায়ুমণ্ডল হল একটি গ্যাসের মেঘ যা পৃথিবীকে ঘিরে আছে। বাতাসের ওজন, যার উচ্চতা 900 কিলোমিটারের বেশি, আমাদের গ্রহের বাসিন্দাদের উপর একটি শক্তিশালী প্রভাব ফেলে। আমরা এটি অনুভব করি না, অবশ্যই একটি বিষয় হিসাবে বায়ু সমুদ্রের তলদেশে জীবন গ্রহণ। পাহাড়ে উঁচুতে উঠার সময় একজন ব্যক্তি অস্বস্তি বোধ করেন। অক্সিজেনের অভাব দ্রুত ক্লান্তি উস্কে দেয়। একই সময়ে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।

পদার্থবিজ্ঞান বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, এর পরিবর্তন এবং পৃথিবীর পৃষ্ঠের উপর প্রভাব নিয়ে কাজ করে।

হাই স্কুলের পদার্থবিজ্ঞানের কোর্সে, বায়ুমণ্ডলের ক্রিয়া সম্পর্কে অধ্যয়নের দিকে যথেষ্ট মনোযোগ দেওয়া হয়। সংজ্ঞার বৈশিষ্ট্যগুলি, উচ্চতার উপর নির্ভরতা, দৈনন্দিন জীবনে বা প্রকৃতিতে ঘটে যাওয়া প্রক্রিয়াগুলির উপর প্রভাব, বায়ুমণ্ডলের ক্রিয়া সম্পর্কে জ্ঞানের ভিত্তিতে ব্যাখ্যা করা হয়৷

মানুষ কখন বায়ুমণ্ডলীয় চাপ অধ্যয়ন শুরু করে? গ্রেড 6 - বায়ুমণ্ডলের অদ্ভুততার সাথে পরিচিত হওয়ার সময়। এই প্রক্রিয়া বিশেষায়িত উচ্চ বিদ্যালয়ের ক্লাসে চলতে থাকে।

অধ্যয়নের ইতিহাস

বায়ুমণ্ডলীয় বায়ুচাপ স্থাপনের প্রথম প্রচেষ্টা 1643 সালে ইতালীয় ধর্মপ্রচারকের পরামর্শে করা হয়েছিলটরিসেলি। এক প্রান্তে সিল করা একটি কাচের নল পারদ দিয়ে ভরা ছিল। অন্য দিকে বন্ধ থাকার পর, এটি পারদের মধ্যে নামিয়ে দেওয়া হয়েছিল। টিউবের উপরের অংশে, পারদের আংশিক বহিঃপ্রবাহের কারণে, একটি খালি স্থান তৈরি হয়েছিল, যা নিম্নলিখিত নাম পেয়েছে: "টরিসেলিয়ান শূন্যতা"।

এই সময়ের মধ্যে, প্রাকৃতিক বিজ্ঞানে অ্যারিস্টটলের তত্ত্ব প্রাধান্য পেয়েছে, যিনি বিশ্বাস করতেন যে "প্রকৃতি শূন্যতাকে ভয় পায়।" তার মতামত অনুসারে, এমন কোন খালি স্থান থাকতে পারে না যা পদার্থ দিয়ে পূর্ণ না হয়। অতএব, দীর্ঘদিন ধরে তারা একটি কাঁচের নলের মধ্যে শূন্যতার উপস্থিতি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছিল অন্যান্য বিষয়ের সাথে।

এতে কোন সন্দেহ নেই যে এটি একটি খালি স্থান, এটি কোনও কিছু দিয়ে পূর্ণ করা যায় না, কারণ পরীক্ষার শুরুতে পারদ সম্পূর্ণভাবে সিলিন্ডারটি পূরণ করে। এবং, বাইরে প্রবাহিত, অন্যান্য পদার্থ খালি জায়গা পূরণ করার অনুমতি দেয়নি. তবে কেন সমস্ত পারদ পাত্রে ঢালা হয়নি, কারণ এতে কোনও বাধা নেই? উপসংহারটি নিজেই পরামর্শ দেয়: নলটিতে পারদ, যোগাযোগকারী জাহাজের মতো, জাহাজের পারদের উপর বাইরে থেকে আসা কিছুর মতো একই চাপ তৈরি করে। একই স্তরে, শুধুমাত্র বায়ুমণ্ডল পারদ পৃষ্ঠের সংস্পর্শে আসে। এটি তার চাপ যা মহাকর্ষের প্রভাবে পদার্থকে ঢালা থেকে বিরত রাখে। গ্যাস সব দিকে একই ক্রিয়া তৈরি করতে পরিচিত। এটি জাহাজের পারদ পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করে৷

একটি পারদ সিলিন্ডারের উচ্চতা প্রায় 76 সেমি। এটি লক্ষ্য করা যায় যে এই সূচকটি সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয়, তাই, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ পরিবর্তিত হয়। এটি পারদ সেমি পরিমাপ করা যেতে পারে.কলাম (বা মিলিমিটারে)।

কোন ইউনিট ব্যবহার করবেন?

আন্তর্জাতিক একক পদ্ধতি আন্তর্জাতিক, তাই এতে পারদের মিলিমিটার ব্যবহার জড়িত নয়। শিল্প. চাপ নির্ধারণ করার সময়। বায়ুমণ্ডলীয় চাপের একক একইভাবে সেট করা হয় যেমনটি কঠিন এবং তরলে ঘটে। প্যাসকেলে চাপের পরিমাপ SI-তে গৃহীত হয়।

1 Pa-এর জন্য, এমন একটি চাপ নেওয়া হয় যা প্রতি 1 মিটার এলাকায় 1 N বল দ্বারা তৈরি হয়2।

পরিমাপের একক কীভাবে সম্পর্কিত তা নির্ধারণ করুন। তরল কলামের চাপ নিম্নলিখিত সূত্র অনুযায়ী সেট করা হয়: p=ρgh। বুধের ঘনত্ব ρ=13600 kg/m3। রেফারেন্স পয়েন্ট হিসাবে 760 মিলিমিটার লম্বা পারদের একটি কলাম নেওয়া যাক। এখান থেকে:

r=13600 kg/m3×9.83 N/kg×0.76 m=101292.8 Pa

পাসকেলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ রেকর্ড করতে, বিবেচনা করুন: 1 মিমি Hg।=133.3 Pa.

সমস্যা সমাধানের উদাহরণ

10x20 মিটার পরিমাপের ছাদের পৃষ্ঠে বায়ুমণ্ডল কোন শক্তির সাহায্যে কাজ করে তা নির্ণয় করুন। বায়ুমণ্ডলের চাপ 740 মিমি Hg. St. বলে ধরে নেওয়া হয়

p=740 mm Hg, a=10 m, b=20 m।

বিশ্লেষণ

ক্রিয়ার বল নির্ধারণ করতে, আপনাকে অবশ্যই প্যাসকেলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ সেট করতে হবে। বিষয়টি বিবেচনায় নিয়ে 1 মিলিমিটার এইচ.জি. 133.3 Pa এর সমান, আমাদের নিম্নলিখিত আছে: p=98642 Pa।

সিদ্ধান্ত

চাপ নির্ধারণের জন্য সূত্র ব্যবহার করুন:

p=F/s, যেহেতু ছাদের ক্ষেত্রফল দেওয়া হয়নি, ধরে নেওয়া যাক এটি একটি আয়তক্ষেত্র। এই চিত্রের ক্ষেত্রফল সূত্র দ্বারা নির্ধারিত হয়:

s=ab.

এ এলাকার মান প্রতিস্থাপন করুনগণনার সূত্র:

p=F/(ab), যেখান থেকে:

F=পাব।

গণনা করুন: F=98642 Pa×10 m×20 m=19728400 N=1.97 MN।

উত্তর: বাড়ির ছাদে বায়ুমণ্ডলের চাপ বল 1.97 MN।

পরিমাপ পদ্ধতি

পারদের একটি কলাম ব্যবহার করে বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পরীক্ষামূলক নির্ণয় করা যেতে পারে। আপনি যদি এর পাশের স্কেলটি ঠিক করেন তবে পরিবর্তনগুলি ঠিক করা সম্ভব হয়। এটি হল সবচেয়ে সহজ পারদ ব্যারোমিটার৷

ইভাঞ্জেলিস্টা টোরিসেলি ছিলেন বায়ুমণ্ডলের ক্রিয়াকলাপের পরিবর্তনগুলি লক্ষ্য করে বিস্মিত হয়েছিলেন, এই প্রক্রিয়াটিকে তাপ এবং ঠান্ডার সাথে যুক্ত করে৷

সমুদ্র পৃষ্ঠতলের 0 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বায়ুমণ্ডলীয় চাপকে সর্বোত্তম বলা হয়। এই মান 760 mmHg. প্যাসকেলে স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপ 105 Pa. এর সমান বলে মনে করা হয়।

এটা জানা যায় যে পারদ মানব স্বাস্থ্যের জন্য বেশ ক্ষতিকর। ফলস্বরূপ, খোলা পারদ ব্যারোমিটার ব্যবহার করা যাবে না। অন্যান্য তরল অনেক কম ঘন, তাই তরল দিয়ে ভরা টিউবটি যথেষ্ট দীর্ঘ হতে হবে।

উদাহরণস্বরূপ, ব্লেইস প্যাসকেলের তৈরি জলের কলামটি প্রায় 10 মিটার উঁচু হওয়া উচিত। অসুবিধা সুস্পষ্ট।

তরলহীন ব্যারোমিটার

ব্যারোমিটার তৈরি করার সময় তরল থেকে দূরে সরে যাওয়ার ধারণাটি একটি উল্লেখযোগ্য পদক্ষেপ। বায়ুমণ্ডলের চাপ নির্ধারণের জন্য একটি যন্ত্র তৈরি করার ক্ষমতা অ্যানারয়েড ব্যারোমিটারে প্রয়োগ করা হয়।

এই মিটারের প্রধান অংশ সমতলবাক্স যা থেকে বায়ু পাম্প করা হয়। যাতে এটি বায়ুমণ্ডল দ্বারা চেপে না যায়, পৃষ্ঠটি ঢেউতোলা করা হয়। বাক্সটি স্প্রিংসের একটি সিস্টেম দ্বারা একটি তীরের সাথে সংযুক্ত থাকে যা স্কেলে চাপের মান নির্দেশ করে। পরেরটি যেকোনো ইউনিটে স্নাতক হতে পারে। বায়ুমণ্ডলীয় চাপ একটি উপযুক্ত পরিমাপ স্কেল দিয়ে প্যাসকেলে পরিমাপ করা যেতে পারে।

উচ্চতা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপ

আপনি উপরে উঠার সাথে সাথে বায়ুমণ্ডলের ঘনত্বের পরিবর্তনের ফলে চাপ কমে যায়। গ্যাস খামের অসামঞ্জস্যতা পরিবর্তনের একটি রৈখিক আইন প্রবর্তনের অনুমতি দেয় না, যেহেতু উচ্চতা বৃদ্ধির সাথে চাপ হ্রাসের মাত্রা হ্রাস পায়। পৃথিবীর পৃষ্ঠে, এটি উত্থিত হওয়ার সাথে সাথে, প্রতি 12 মিটারের জন্য, বায়ুমণ্ডলের প্রভাব 1 mm Hg দ্বারা হ্রাস পায়। শিল্প. ট্রপোস্ফিয়ারে, প্রতি 10.5 মিটারে অনুরূপ পরিবর্তন ঘটে।

পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি, একটি বিমানের উচ্চতায়, একটি বিশেষ স্কেল দিয়ে সজ্জিত একটি অ্যানারয়েড বায়ুমণ্ডলীয় চাপ দ্বারা উচ্চতা নির্ধারণ করতে পারে। এই ডিভাইসটিকে একটি অল্টিমিটার বলা হয়৷

পৃথিবীর পৃষ্ঠে একটি বিশেষ যন্ত্র আপনাকে উচ্চতা শূন্যে সেট করতে দেয়, যাতে আপনি পরে আরোহণের উচ্চতা নির্ধারণ করতে এটি ব্যবহার করতে পারেন।

সমস্যা সমাধানের উদাহরণ

পর্বতের পাদদেশে, ব্যারোমিটার 756 মিলিমিটার পারদের বায়ুমণ্ডলীয় চাপ দেখিয়েছে। সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে 2500 মিটার উচ্চতায় মান কী হবে? প্যাসকেলে বায়ুমণ্ডলীয় চাপ রেকর্ড করতে হবে।

r₁ =756 মিমি Hg, H=2500 m, r_{2 - ?}

সিদ্ধান্ত

H উচ্চতায় ব্যারোমিটার রিডিং নির্ধারণ করতে, আমরা এটি বিবেচনা করিচাপ 1 মিমি Hg দ্বারা কমে যায়। প্রতি 12 মিটার। অতএব:

(p₁ – p_{2)×12 m=H×1 mmHg, থেকে:}

p₂=p_{1 - H×1 mmHg/12m=756 mmHg - 2500 m×1 mmHg/12 m=546 mmHg}

পাসকেলে প্রাপ্ত বায়ুমণ্ডলীয় চাপ রেকর্ড করতে, নিম্নলিখিতগুলি করুন:

p_{2=546×133, 3 Pa=72619 Pa}

উত্তর: 72619 Pa.

বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং আবহাওয়া

পৃথিবীর পৃষ্ঠের কাছাকাছি বায়ুমণ্ডলীয় স্তরগুলির গতিবিধি এবং বিভিন্ন অঞ্চলে বাতাসের অ-সম গরমের কারণে গ্রহের সমস্ত অংশে আবহাওয়ার অবস্থার পরিবর্তন ঘটে।

চাপ 20-35mmHg দ্বারা পরিবর্তিত হতে পারে। দীর্ঘমেয়াদে এবং পারদ 2-4 মিলিমিটার দ্বারা। দিনের মধ্যে. একজন সুস্থ ব্যক্তি এই সূচকের পরিবর্তন বুঝতে পারেন না।

বায়ুমণ্ডলীয় চাপ, যার মান স্বাভাবিকের নিচে এবং প্রায়শই পরিবর্তিত হয়, এটি একটি ঘূর্ণিঝড় নির্দেশ করে যা একটি নির্দিষ্ট একটিকে কভার করেছে। প্রায়শই এই ঘটনাটি মেঘলা এবং বৃষ্টিপাতের সাথে থাকে।

নিম্নচাপ সবসময় বৃষ্টির আবহাওয়ার লক্ষণ নয়। খারাপ আবহাওয়া প্রশ্নে থাকা সূচকের ধীরে ধীরে হ্রাসের উপর বেশি নির্ভর করে।

74 সেন্টিমিটার Hg চাপে একটি তীব্র হ্রাস। এবং নীচে এটি একটি ঝড়, বৃষ্টিপাতের হুমকি রয়েছে যা সূচকটি ইতিমধ্যে বাড়তে শুরু করলেও অব্যাহত থাকবে৷

আবহাওয়ার পরিবর্তনকে নিম্নোক্ত লক্ষণ দ্বারা চিহ্নিত করা যায়:

• দীর্ঘ সময়ের খারাপ আবহাওয়ার পরে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ ধীরে ধীরে এবং স্থিরভাবে বৃদ্ধি পাচ্ছে;
• কুয়াশা ঘোলা আবহাওয়ায় চাপ বেড়েছে;
• দক্ষিণ বাতাসের সময়কালে, প্রশ্নবিদ্ধ সূচক টানা কয়েক দিন ধরে বেড়ে যায়;
• ঝড়ো আবহাওয়ায় বায়ুমণ্ডলীয় চাপ বৃদ্ধি পাওয়া আরামদায়ক আবহাওয়ার লক্ষণ৷