ميكانيكا الموائع السكونية
الدرس الثالث:  قياس الضغط
( 1 )

أولاً : قياس الضغط الجوي :

يعرّف الضغط الجوي على أنه "وزن عمود الهواء الممتد من سطح الأرض وحتى آخر طبقات الغلاف الجوي والمؤثر على وحدة المساحات" .
 

ويمكن قياس الضغط الجوي باستخدام :
أ- الباروميتر الزئبقي
هي أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي .  والباروميتر هو أنبوب زجاجي طويل مفتوح من أحد الطرفين  يملأ بالزئبق ثم ينكّس في حوض فيه زئبق كما في الشكل . 
 

وإذا وُضع الباروميتر عند مستوى سطح البحر فإن مستوى الزئبق في الأنبوب سينخفض حتى يصل إرتفاعه ( من مستوى سطح الزئبق في الحوض ) إلى 76 سم . وسيترك فراغاً فوق سطح الزئبق يحوي بخار الزئبق والذي عادة ما يكون ضغطه صغيراً جداً إلى درجة يمكن إهماله .  ويسمى هذا الفراغ "فراغ تورشيللي".

سؤال : لماذا يستخدم الزئبق في الأنبوب ؟
جواب : نظراً لعدة أسباب :
1- كثافة الزئبق عالية لذلك يكون ارتفاع عمود الزئبق يساوي ( 76 سم ) في حين أنه إذا استخدم الماء يكون ارتفاع العمود يساوي ( 10 م ) وهذا غير عملي أثناء الإستخدام .
2- درجة غليان الزئبق عالية جداً ولذلك فإن تبخره قليل .
3- قوى التماسك بين ذرات الزئبق أعلى من قوى التلاصق بينه وبين الزجاج لذا تكون القراءة دقيقة في حين أن قوى التماسك بين جزيئات الماء أعلى من قوى التلاصق بينها وبين الزجاج فتكون هناك نسبة خطأ في القراءة .
4- لونه مميز يمكن رؤيته من خلال الزجاج .

 والآن ماذا نستطيع أن نقول عن علاقة ضغط النقطة ( أ ) بضغط النقطة ( ب ) ؟؟؟
 بما أن النقاط على نفس المستوى الأفقي .
     
إذاً   ض ب = ض أ

النقطة ( ب ) تقع تحت تأثير الضغط الجوي في حين أن النقطة ( أ ) تقع تحت تأثير ضغط 76 سم زئبق .

ض. = ض أ = ل زئبق ث زئبق جـ
              = 0.76 (13.6 1000) 9.81
              = 101396.16 باسكال 
              = 1.0139616 بار
 
وبذلك نستطيع القول أنه يمكن التعبير عن قيم الضغط الجوي بقيم متعددة :
1) ض. = 76 سم زئبق
2)      = 760 ملم زئبق
3)      = 101400 باسكال
4)      = 1.014 بار

 يتغير الضغط الجوي تبعاً للإنخفاض أو الإرتفاع عن سطح البحر . هل تستطيع عزيزي الدارس أن تتبيّن متى يزيد الضغط الجوي ومتى يقل ؟؟ 

ب- الباروميتر المعدني ( باروميتر آرينويد )

نظراً لصعوبة التعامل عملياً مع الباروميتر الزئبقي قام العلماء بتصميم الباروميتر المعدني والذي تقل دقته عن الباروميتر الزئبقي . إلا أنه تميز بسهولة قراءته وسهولة حمله .
ويتكون الباروميتر من صندوق معدني مرن الجوانب محكم الغلق يكتوي على هواء بضغط منخفض ، فكلما كان الضغط أعلى تُضغط جوانبه للداخل
كما في الشكل وبذلك يتحرك المؤشر مشيراً إلى قيمة الضغط .
ملاحظة : تتم معايرة الباروميتر المعدني باستخدام الباروميتر الزئبقي .
 

اكتبوا لنا ملاحظاتكم واستفساراتكم

تحرير : المدرسة العربية  www.schoolarabia.net

اعداد : المدرسة العربية

 

تاريخ التحديث  تموز 2002

Copyright 2001 - 2012 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية وحقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية