Modificarea presiunii atmosferice cu altitudinea.
Obiectivele lecției :
R- dezvoltare gandire logica elevi, cunoștințe despre tipurile de materie și proprietățile acesteia;
D- formarea cunoștințelor despre presiunea în gaze, structura atmosferei Pământului și factorii care influențează modificarea presiunii atmosferice;
LA- formarea unui interes cognitiv pentru studiul lumii, educarea curiozității și a competențelor profesionale viitoare.
Tipul de lecție: învățarea de material nou.
Planul lecției.
- Actualizarea cunoștințelor de bază.
- Învățarea de materiale noi.
- Consolidarea materialului studiat. Teme pentru acasă.
Descarca:
Previzualizare:
Modificarea presiunii atmosferice cu înălțimea.
Obiectivele lecției:
P - dezvoltare gândirea logică a elevilor, cunoștințele despre tipurile de materie și proprietățile acesteia;
D - formare cunoștințe despre presiunea în gaze, structura atmosferei Pământului și factorii care influențează modificarea presiunii atmosferice;
LA - formarea unui interes cognitiv pentru studiul lumii, educarea curiozității și a competențelor profesionale viitoare.
Tipul de lecție : învățarea de material nou.
Planul lecției.
- Actualizarea cunoștințelor de bază.
- Învățarea de materiale noi.
- Consolidarea materialului studiat. Teme pentru acasă.
Atmosfera animă Pământul. Oceane, mări, râuri, pâraie, păduri, plante, animale, om - totul trăiește în atmosferă și datorită ei.
K. Flammarion
Atmosfera este învelișul exterior al Pământului, care începe la suprafața sa și se extinde în spaţiu aproximativ 3000 km.
Cuvântul „atmosferă” este format din două părți: tradus din greacă „atmos” - abur, „sferă” - o minge.
Istoria originii și dezvoltării atmosferei este destul de complexă și lungă, are aproximativ 3 miliarde de ani. În această perioadă, compoziția și proprietățile atmosferei s-au schimbat în mod repetat, dar în ultimii 50 de milioane de ani, potrivit oamenilor de știință, s-au stabilizat. Este eterogen în structura și proprietățile sale. Presiunea atmosferică scade cu inaltimea.
În 1648, în numele lui Pascal, F. Perrier a măsurat înălțimea coloanei de mercur într-un barometru la poalele și în vârful muntelui Puy-de-Dome și a confirmat complet ipoteza lui Pascal că presiunea atmosferică depinde de înălțime: în vârf. de munte, coloana de mercur s-a dovedit a fi mai mică de 84,4 mm. Pentru a nu lăsa nicio îndoială că presiunea atmosferei scade odată cu creșterea înălțimii deasupra Pământului, Pascal a mai făcut câteva experimente, dar de data aceasta la Paris: sub și deasupra Catedralei Notre Dame, turnul Saint-Jacques, precum și un clădire înaltă cu 90 de trepte. Și-a publicat rezultatele în pamfletul Povestea Marelui Experiment de Echilibru Fluid.
Care este motivul scăderii presiunii aerului odată cu înălțimea?
Scăderea presiunii odată cu creșterea altitudinii se explică prin cel puțin două motive:
1) o scădere a grosimii stratului de aer (adică, înălțimea coloanei de aer), care creează presiune;
2) o scădere a densității aerului cu înălțimea datorită scăderii gravitației cu distanța față de centrul Pământului.
La ridicare la fiecare 10,5 m, presiunea scade cu 1 mm Hg.
Pentru a urmări schimbarea presiunii pe măsură ce înălțimea deasupra Pământului se modifică, să ne amintim însăși structura atmosferei Pământului.
Din 1951, prin decizia Uniunii Internaționale de Geofizică, s-a obișnuit împărțireaatmosfera în cinci straturi: - troposfera,
Stratosferă,
mezosfera,
Termosferă (ionosferă),
Exosfera.
Aceste straturi nu au limite clar definite. Valoarea lor depinde de latitudinea geografică a locului de observație și de timp.
Stratul de aer cel mai apropiat de suprafața Pământului este troposfera . Înălțimea sa deasupra regiunilor polare este de 8–12 km, deasupra regiunilor temperate este de 10–12 km, iar deasupra regiunilor ecuatoriale este de 16–18 km. Aproximativ 80% din masa totală este concentrată în acest strat. aerul atmosfericși umiditate în vrac. Stratul transmite bine razele soarelui, astfel încât aerul din el este încălzit suprafața pământului. Temperatura aerului scade continuu cu altitudinea. Această scădere este de aproximativ 6°C pe kilometru. În straturile superioare ale troposferei, temperatura aerului atinge minus 55 de grade Celsius. Culoarea cerului în acest strat este albastră. Aproape toate fenomenele care determină vremea au loc în troposferă. Aici se formează furtuni, vânturi, nori, ceață. Aici au loc procesele care duc la precipitații sub formă de ploaie și zăpadă. Acesta este motivul pentru care troposfera este numită fabrica de vreme.
Următorul strat este stratosferă . Se întinde de la o înălțime de 18 până la 55 km. Există foarte puțin aer în el - 20% din masa totală - și aproape deloc umiditate. Cele mai puternice vânturi apar adesea în stratosferă. Ocazional, aici se formează nori sidefați, formați din cristale de gheață. Fenomenele meteorologice obișnuite nu se observă aici. Culoarea cerului în stratosferă este violet închis, aproape negru.
La o altitudine de 50 până la 80 km este situat mezosferă. Aerul de aici este și mai subțire. Aproximativ 0,3% din masa sa totală este concentrată aici. Meteorii care intră în atmosfera Pământului ard în mezosferă. Aici se formează nori argintii.
Deasupra mezosferei la o înălțime de aproximativ 800 km se aflătermosferă (ionosferă). Se caracterizează printr-o densitate și mai mică a aerului și capacitatea de a conduce bine electricitatea și de a reflecta undele radio. Aurorele se formează în termosferă.
Ultimul strat al atmosferei exosfera. Se extinde până la o altitudine de aproximativ 10.000 km.
De remarcat faptul că atmosfera are o mare importanță ecologică.
Protejează toate organismele vii ale Pământului de influența distructivă a radiațiilor cosmice și a impactului meteoriților, reglează fluctuațiile sezoniere de temperatură, echilibrează și uniformizează pe cele zilnice. Dacă atmosfera nu ar exista, atunci fluctuația temperaturii zilnice pe Pământ ar ajunge la ±200 °C.
Atmosfera nu este doar un „tampon” dătător de viață între cosmos și suprafața planetei noastre, un purtător de căldură și umiditate, prin ea au loc și fotosinteza și schimbul de energie - principalele procese ale biosferei. Atmosfera afectează natura și dinamica tuturor proceselor care au loc în litosferă (intemperii fizice și chimice, activitatea vântului, ape naturale, permafrost, ghețari).
Dar nu toate planetele au atmosferă. De exemplu, luna nu are atmosferă. Oamenii de știință speculează că luna avea o atmosferă, dar luna nu a putut să o rețină, deoarece gravitația sa este prea scăzută pentru a menține atmosfera. Nici pe Mercur nu există atmosferă.
Și cum se adaptează organismele vii la această presiune?
Presiunea atmosferică în viața umană și în viața sălbatică.
Corpul uman este adaptat la presiunea atmosferică și nu tolerează scăderea acesteia. Când urcă sus în munți, o persoană nepregătită se simte foarte rău. Devine dificil să respiri, sângele vine adesea din urechi și nas, poți pierde cunoștința. Deoarece, din cauza presiunii atmosferice, suprafețele articulare se potrivesc perfect una pe cealaltă (în punga articulară care acoperă articulațiile, presiunea este redusă), atunci ridicat la munte, unde atmosferapresiunea sferică scade brusc, acțiunea articulațiilor este supărată, brațele și picioarele nu se supun bine, iar luxațiile apar cu ușurință.
Tenzing Nordgay, unul dintre primii cuceritori ai Everestului, și-a împărtășit amintirile că ultimii 30 de metri au fost cei mai dificili, picioarele erau din fontă, fiecare pas trebuia făcut cu greu. Și-a stabilit un standard: odihnă în patru pași, odihnă în patru pași.
De ce este atât de dificil urcarea? Acest lucru se datorează presiunii atmosferice scăzute și efectului acesteia asupra corpului uman. Cum să te comporți la munte și când urcăm? (Aclimatizare, monitorizați greutatea rucsacului, alimente bogate în vitamine și potasiu pentru munca inimii, distribuiți uniform sarcina).
Alpiniștii, piloții iau cu ei dispozitive de oxigen în timpul urcărilor la altitudine mare și se antrenează din greu înainte de a urca. Programul de instruire include pregătirea obligatorie în camera de presiune, care este o cameră de oțel închisă ermetic conectată la o pompă de evacuare puternică.
Presiunea atmosferică afectează atunci când se deplasează prin zone mlăștinoase. Sub picior, când îl ridicăm, se formează un spațiu rarefiat și presiunea atmosferică împiedică smulgerea piciorului. Dacă un cal se mișcă prin mlaștină, atunci copitele sale dure acționează ca niște pistoane. Copite complexe, de exemplu, porci, constând din mai multe părți, atunci când sunt scoase, picioarele sunt comprimate și permit aerului să treacă în depresiunea rezultată. În acest caz, picioarele unor astfel de animale sunt scoase liber din sol.
Cum bem? După ce am pus paharul la buze, începem să tragem lichidul în noi înșine. Retragerea fluidului determină expansiune cufăr, aerul din plămâni și cavitatea bucală este evacuat și presiunea atmosferică „conduce” următoarea porțiune de lichid acolo. Deci corpul se adaptează la presiunea atmosferică și o folosește.
Te-ai întrebat vreodată cum respirăm? Mecanismul respirației este următorul: cu efort muscular, creștem volumul toracelui, în timp ce presiunea aerului din interiorul plămânilor scade și presiunea atmosferică împinge o porțiune de aer acolo. La expirare, are loc procesul invers. Plămânii noștri acționează ca o pompă atunci când inspirăm ca o descărcare, iar când expirăm, ca o pompă.
muște și broaște de copac se poate lipi de geamul ferestrei datorită ventuzelor mici, în care se creează un vid și presiunea atmosferică menține ventuza pe sticlă.
Un elefant folosește presiunea atmosferică ori de câte ori vrea să bea. Gâtul lui este scurt și nu își poate apleca capul în apă, ci coboară doar trunchiul și trage aer. Sub influența presiunii atmosferice, trunchiul este umplut cu apă, apoi elefantul îl îndoaie și îi toarnă apă în gură.
Fixarea materialului.
1. Ce senzații experimentează o persoană când urcă munți, unde presiunea este mai mică? - (semne de rau de inaltime - acest lucru se intampla deoarece corpul uman nu este adaptat la o presiune atm. mai scazuta la altitudine mare).
2. Care este presiunea în avion? (se creează o presiune artificială care este confortabilă pentru o persoană).
3 . Sarcina 1. La poalele muntelui, presiunea atmosferică este de 760 mm. rt. Artă. În partea de sus, presiunea atmosferică este de 460 mm. rt. Artă. Găsiți înălțimea muntelui.
4. Sarcina 2. La suprafață, presiunea atmosferică este de 752 mm Hg. Care este presiunea atmosferică la fundul unei mine la 200 m adâncime? (771,05 mmHg ).
5. Sarcina 3. În fundul minei, barometrul a înregistrat o presiune de 780 mm Hg, iar la suprafața Pământului - 760 mm Hg. Găsiți adâncimea minei. (210m [(780-760)x10,5=210).
6. Se modifică presiunea atmosferică din lift pe măsură ce acesta crește? se mișcă în jos?
7. De ce nu pot fi înregistrate borcanele de sticlă bine închise ca bagaje?
Greutatea aerului. Definirea conceptului
Aerul, ca orice alt corp, are greutate, ceea ce înseamnă că apasă pe suprafața de sub el. O coloană de aer apasă pe 1 cu. cm de suprafață cu aceeași forță ca o greutate de 1 kg 33 g.
Presiunea atmosferică - forța cu care aerul apasă pe suprafața pământului și obiectele pe aceasta.
Omul nu simte presiune ridicata, cu care aerul apasă pe ea, pentru că este echilibrată de presiunea aerului care se află în interiorul corpului.
Masa de aer la diferite înălțimi nu este aceeași. Cu cât este mai mare, cu atât presiunea atmosferică este mai mică.
Orez. 1. Tabel cu modificările presiunii atmosferice și ale temperaturii aerului cu înălțimea
Instrumente de presiune atmosferică
Există diverse instrumente pentru măsurarea presiunii atmosferice:
1. Barometre cu mercur
2. Aneroizi
3. Hipsotermometre
Orez. 2. Barometru cu mercur
Presiunea barometrică se măsoară în milimetri coloana de mercur(mmHg.).
Presiune atmosferică normală - presiune 760 mm Hg. Artă. la o latitudine de 45 de grade la nivelul mării la o temperatură de 0 grade.Dacă înălţimea mercurului se ridică peste 760 mm Hg. Art., atunci o astfel de presiune se numește crescută și invers. Fiecare teritoriu al Pământului are propriii indicatori ai presiunii atmosferice normale, deoarece nu toate punctele se află la o înălțime de 0 metri și la a 45-a latitudine. De exemplu, pentru Moscova, presiunea atmosferică normală este de 747-748 mm Hg. Artă. Pentru Sankt Petersburg, presiunea atmosferică normală este de 753 mm Hg. Art., deoarece se află sub Moscova.
Orez. 3. Barometru aneroid
Orez. 4. Hipsotermometru (1 - hipsotermometru (împreună cu un termometru); 2 - tub de sticlă; 3 - vas metalic)
Hipsometru, termobarometru, un dispozitiv pentru măsurarea presiunii atmosferice prin temperatura unui lichid care fierbe. Fierberea unui lichid are loc atunci când elasticitatea vaporilor formați în acesta atinge valoarea presiunii externe. Măsurând temperatura vaporilor unui lichid în fierbere, conform tabelelor speciale, se află valoarea presiunii atmosferice.
Modificarea presiunii atmosferice
Modele de modificări ale presiunii atmosferice:
1. La ridicare la fiecare 10,5 metri, presiunea atmosferică scade cu 1 mm Hg. Artă.
2. Presiunea aerului cald pe suprafața pământului este mai mică decât cea a aerului rece (deoarece aerul rece este mai greu).
În plus, valorile presiunii atmosferice se modifică în timpul zilei, anotimpurilor.
Bibliografie
Principal
1. Curs inițial de geografie: manual. pentru 6 celule. educatie generala instituții / T.P. Gerasimova, N.P. Neklyukov. – Ed. a X-a, stereotip. – M.: Butarda, 2010. – 176 p.
2. Geografie. Clasa 6: atlas. – Ed. a III-a, stereotip. – M.: Dropia; DIK, 2011. - 32 p.
3. Geografie. Clasa 6: atlas. - Ed. a IV-a, stereotip. – M.: Butarda, DIK, 2013. – 32 p.
4. Geografie. 6 celule: cont. hărți: M.: DIK, Drofa, 2012. - 16 p.
Enciclopedii, dicționare, cărți de referință și colecții de statistică
1. Geografie. Enciclopedie ilustrată modernă / A.P. Gorkin. – M.: Rosmen-Press, 2006. – 624 p.
1. Institutul Federal de Măsurători Pedagogice ().
2. rusă societate geografică ().
3. Geografia.ru ().
4. Marea Enciclopedie Sovietică ().
Presiune- aceasta este cantitate fizica arătând forță care acționează pe unitatea de suprafață a unei suprafețe perpendiculare pe acea suprafață.
Presiunea este definită ca P = F / S, unde P este presiunea, F este forța de presiune, S este aria suprafeței. Din această formulă se poate observa că presiunea depinde de suprafața corpului care acționează cu o anumită forță. Cu cât suprafața este mai mică, cu atât presiunea este mai mare.
Unitatea de măsură a presiunii este Newton per metru patrat(H/m2). De asemenea, putem converti unitățile de presiune N/m2 în pascali, unități de măsură numite după omul de știință francez Blaise Pascal, care a derivat așa-numita Lege a lui Pascal. 1 N / m 2 \u003d 1 Pa.
Ce???
Măsurarea presiunii
Presiunea gazelor si lichidelor - manometru, manometru diferential, vacuometru, senzor de presiune.Presiunea atmosferică - barometru.
Tensiunea arterială - tonometru.
Și astfel, încă o dată, presiunea este definită ca P = F / S. Forța în câmpul gravitațional este egală cu greutatea - F = m * g, unde m este masa corpului; g este accelerația de cădere liberă. Apoi presiunea
P = m * g / S . Folosind această formulă, puteți determina presiunea exercitată de organism pe suprafață. De exemplu, o persoană la sol.
Presiunea atmosferică scade odată cu înălțimea. Se determină dependența presiunii atmosferice de altitudine formula barometrică
-
P = Po*exp(- μgh/RT) . Unde, μ = 0,029 kg/m3 este greutatea moleculară a gazului (aer); g = 9,81 m/s2 - accelerația de cădere liberă; h - h o - diferența dintre înălțimea deasupra nivelului mării și înălțimea luată la începutul raportului (h=h o); R \u003d 8,31 - J / mol K - constantă de gaz; Ro - presiunea atmosferică la înălțimea luată ca punct de referință; T este temperatura în Kelvin.
Munca practica № 6
Tema: Câmpul Baric
Ţintă:
Sarcini:
Sarcina numărul 1
1) 2000m/10,5m*1,33 = 253hPa
2) 4000/15*1,33 = 354,6 hPa
3)8200m-6000m=2240m
4) 2240/20*1,33=149 hPa
255 hPa
Sarcina numărul 2
1) 2000m/10,5m*1,33 = 253hPa
2) 1000/15*1,33 = 88,6 hPa
3) 1013 – 253 – 88,6 = 670 hPa
4) 2000/15*1,33 = 177 hPa
5) 670 – 177 = 493 hPa
Sarcina numărul 3
1) 255 – 200 = 55 hPa
2) 55hPa * 20 = 1100m
3) 8240 * 1100 = 9340 m
Sarcina numărul 4
| Înălțime, m | Tehnica de calcul | Valoarea obținută, hPa |
| 1013 – (500*1,33/10,5) | ||
| 950– 63 | ||
| 887 - 63 | ||
| 824 - 63 | ||
| 717 - 44 | ||
| 673 - 44 | ||
| 629 - 44 | ||
| 585 - 44 | ||
| 541 – 44 | ||
| 497 – 44 | ||
| 453 – 44 | ||
| 376 – 33 | ||
| 343 – 33 | ||
| 310 – 33 | ||
| 277 - 33 | ||
| 244 – (348/20*1,33) |
rau de inaltime (hipoxia altitudinii
aclimatizare;
Sarcina numărul 5
câmp baric.
|
Sarcina numărul 6
Explicați motivul.
a) ziua b) noaptea
| . | |||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | ||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . |
TEREN / MARE
Un exemplu de astfel de teritorii:
Sarcina numărul 7
Sarcina numărul 8
Orez. 6.5. Determinarea înălțimii unui obiect după nivelul presiunii atmosferice
Sarcina numărul 9
Desenați liniile de mișcare a aerului în cicloni și anticicloni din emisfera nordică, ținând cont de forța Coriolis de deviere.
Orez. 6.6 Mișcarea aerului în cicloane și anticicloni
Tabelul 6.3. Caracteristicile vârtejurilor atmosferice
Sarcina numărul 10
Orez. 6.7. suprafata izobara
Ce fragment de vortex atmosferic ai primit?
Numește 2 semne prin care l-ai identificat:
Sarcina numărul 11
Orez. 6.8. Distribuția presiunii atmosferice între uscat și mare în anotimpuri diferite al anului
Ce schemă de formare a vântului este prezentată în această figură? _____________
Sarcina numărul 12
Desenați distribuția sezonieră a câmpului baric în figuri, semnați și desenați condiționat vârtejurile (izobarele) atmosferice care se formează deasupra suprafețelor indicate. Săgețile indică direcția de mișcare masele de aer cu o asemenea distribuţie a câmpului baric.
Orez. 6.9. Distribuția presiunii atmosferice între uscat și mare în diferite anotimpuri ale anului
Sarcina numărul 13
Orez. 6.10. Distribuția presiunii atmosferice între uscat și mare în timp diferit zile
Ce schemă de formare a vântului este prezentată în această figură? _________
Sarcina numărul 14
Tabelul 6.4. Distribuția presiunii atmosferice minime și maxime
Explică de ce:
Sarcina numărul 15
Desenați vortexurile atmosferice condiționate și direcțiile de mișcare a aerului în ele. Pentru un ciclon, ia o presiune în centru de 985 hPa, pentru un anticiclon - 1030 hPa. Desenați izobare prin 5 hPa și indicați următoarele valori ale presiunii cu distanța de la centrul vortexului atmosferic.
Orez. 6.11- Vortexuri atmosferice de nord și Emisferele sudice
Sarcina numărul 16
La ce înălțime trebuie să te ridici pentru ca presiunea aerului atmosferic să scadă cu 1 mm Hg? Pornind de la faptul ca la poalele muntelui presiunea era de 760 mm Hg, iar inaltimea muntelui este de 2100 m iar presiunea de acolo este de 560 mm Hg. Convertiți valorile indicate în hPa.
Desenați o diagramă a unui munte condiționat, aplicați-i valorile presiunii atmosferice. Notează-ți pașii pentru a calcula presiunea atmosferică.
Sarcina numărul 17
Determinați înălțimea muntelui dacă la picioare presiunea atmosferică este de 760 mm Hg, iar în vârf de 360 mm Hg. Convertiți valorile indicate în hPa.
Desenați o diagramă a unui munte condiționat, aplicați-i valorile presiunii atmosferice. Notează-ți pașii pentru a calcula presiunea atmosferică
Sarcina numărul 18
Desenați izobare. Convertiți mmHg în hPa și semnați toate valorile de mai jos. Săgețile indică unde bate vântul, ținând cont de dinamica răsucirii vântului în emisfera nordică.
| ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||
| ∙ | |||||||
| ∙ |
Orez. 6.12. Distribuția vântului în funcție de nivelul presiunii atmosferice
Răspunde la întrebările:
Sarcina numărul 19
Desenați izobare. Convertiți hPa în mmHg. și semnează sub toate valorile. Săgețile indică unde bate vântul, ținând cont de dinamica răsucirii vântului în emisfera nordică.
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ |
Orez. 6.13. Distribuția vântului în funcție de nivelul presiunii atmosferice
Răspunde la întrebările:
Sarcina numărul 20
Dat un câmp baric. Desenați izobare. Semnează vârtejele de aer rezultate cu literele care sunt de obicei notate în meteorologie. Indicați cu săgeți cum se vor mișca masele de aer în fiecare vortex de aer, ținând cont de caracteristicile emisferei nordice.
| ∙ | |||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ∙ | |||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | ∙ | ||||||||
| ∙ | |||||||||
| ∙ |
Orez. 6.14. Distribuția vântului în funcție de nivelul presiunii atmosferice
Răspunde la întrebările:
Lucrarea practică nr. 6
Tema: Câmpul Baric
Ţintă: studiul modelelor de distribuție a presiunii atmosferice și al proceselor în câmpurile barice.
Sarcini:
1. Studiul instrumentelor de măsurare a presiunii atmosferice și a direcției vântului.
2. Dobândirea deprinderii de a construi câmpuri barice.
3. Dobândirea deprinderii de a calcula modificarea presiunii cu înălțimea.
4. Învață să tragi concluzii logice despre starea vremii și mișcarea maselor de aer pe baza câmpurilor barice.
Sarcina numărul 1
Ce presiune atmosferică va fi în munți la o altitudine de 8240 m. Să presupunem că presiunea la nivelul mării este de 1013 hPa. Furnizați un calcul.
La fiecare 10,5 m presiunea scade cu 1 mm Hg. De la o înălțime de 2000 m 1 mm Hg. Artă. la 15 m. De la o înălţime de 6000 m 1 mm Hg. Artă. la 20 m.
1 hPa = 0,75 mmHg Artă. Sau 1 mm Hg. Artă. = 1,333 hPa (133,322 Pa).
1) 2000m/10,5m*1,33 = 253hPa
2) 4000/15*1,33 = 354,6 hPa
3)8200m-6000m=2240m
4) 2240/20*1,33=149 hPa
5) 1013 – 253 – 356,4 – 149 = 255 hPa
Sarcina numărul 2
Sunteți în munți la o altitudine de 5000 m, care va fi presiunea la această altitudine? Ce este la o altitudine de 3000 m? Dați calcule în hPa. Să presupunem că presiunea la nivelul mării este de 1013 hPa.
1) 2000m/10,5m*1,33 = 253hPa
2) 1000/15*1,33 = 88,6 hPa
3) 1013 – 253 – 88,6 = 670 hPa
4) 2000/15*1,33 = 177 hPa
5) 670 – 177 = 493 hPa
Sarcina numărul 3
La ce altitudine te afli dacă presiunea atmosferică pe care ai măsurat-o este de 200 hPa? Să presupunem că presiunea la nivelul mării este de 1013 hPa. Aduceți calcule.
Din sarcina 1, presiunea la altitudine 8240 = 255 hPa
1) 255 – 200 = 55 hPa
2) 55hPa * 20 = 1100m
3) 8240 * 1100 = 9340 m
Sarcina numărul 4
Începi să urci munți inaltime maxima munți este de 8848 m. Calculați presiunea atmosferică la fiecare 500 m.
Tabelul 6.1 Calculul modificărilor valorilor presiunii atmosferice cu înălțimea
| Înălțime, m | Tehnica de calcul | Valoarea obținută, hPa |
| 1013 – (500*1,33/10,5) | ||
| 950– 63 | ||
| 887 - 63 | ||
| 824 - 63 | ||
| 761 – (500*1,33/15) = 761 – 44 | ||
| 717 - 44 | ||
| 673 - 44 | ||
| 629 - 44 | ||
| 585 - 44 | ||
| 541 – 44 | ||
| 497 – 44 | ||
| 453 – 44 | ||
| 409 – (500*1,33/20) = 409 - 33 | ||
| 376 – 33 | ||
| 343 – 33 | ||
| 310 – 33 | ||
| 277 - 33 | ||
| 244 – (348/20*1,33) |
Orez. 6.1. Distribuția presiunii cu înălțimea
Ce fel de durere se discută în această sarcină?
In care sistem montan ea este localizata?
De ce au nevoie alpiniștii de astfel de calcule?
Pentru a avea o idee despre distribuția presiunii la diferite înălțimi.
Cu ce dificultăți se confruntă alpiniștii când urcă la o astfel de înălțime?
rau de inaltime (hipoxia altitudinii) - o afecțiune dureroasă asociată cu înfometarea de oxigen din cauza scăderii presiunii parțiale a oxigenului din aerul inhalat, care apare sus în munți.
Ce măsuri de precauție își iau?
O persoană este capabilă să se adapteze la hipoxia de mare altitudine, sportivii folosesc aceste tipuri de adaptare pentru a-și îmbunătăți performanța atletică. Limita posibilei adaptări este considerată a fi înălțimi de la 8000 de metri, după care survine moartea.
Pentru prevenirea și reducerea manifestărilor de rău montan, se recomandă:
până la o înălțime de 3000 m în fiecare zi, creșteți înălțimea cu cel mult 600 m și atunci când urcați
înălțimi peste 3000 m la fiecare 1000 m fac o zi de oprire la altitudine pt
aclimatizare;
sau la prima manifestare a simptomelor la orice altitudine, opriți-vă la această altitudine pentru aclimatizare și continuați ascensiunea numai când manifestările simptomatice dispar, dacă simptomele nu dispar în decurs de trei zile, trebuie să presupuneți prezența altor boli, începeți să coborâți. și căutați ajutor medical.
la livrarea prin transport inaltime mare, nu se ridica si mai mult in primele 24 de ore;
trebuie să bei multă apă și alimente bogate în carbohidrați;
amintiți-vă că la altitudini de peste 5800 m, simptomele de rău de altitudine vor apărea numai
crește, în ciuda oricărei aclimatizări, prin urmare, chiar și cu o stare de sănătate și bunăstare excelente, ar trebui să se evite vizitarea la înălțimi de peste 5000 m pe cont propriu, mai ales că de obicei oamenii se întâlnesc rar la astfel de înălțimi și în caz de deteriorare a sănătății va exista să nu fie nimeni care să ajute.
Sarcina numărul 5
câmp baric. Conectați punctele cu izobare. Utilizați pentru un fundal de „umplere” cu gradient Violet: presiune maxima - culoare saturata; presiune min – culoare translucidă. Capetele izobarelor care nu pot fi închise în câmpul de imagine selectat sunt afișate în cadrul acestuia.
Pe diagrama rezultată a câmpului baric în ce puncte ( scrisori) presiunea va fi minim ________, maxim ___________.
Cum se va schimba presiunea succesiv (crește sau scade) de-a lungul liniilor:
В-А______________________, diferența va fi _______________hPa,
E-G ______________________, diferența va fi _______________hPa,
G-F ______________________, diferența va fi _______________hPa,
С-А______________________, diferența va fi _______________ hPa,
F-B______________________, diferența va fi _______________hPa,
D-C______________________, diferența va fi de _______________hPa.
Cum se va schimba presiunea atmosferică de-a lungul liniei EAF?
Cu ce valori va corespunde la fiecare dintre puncte? Completați tabelul.
Tabelul 6.2. Distribuția presiunii într-un câmp baric
|
Orez. 6.2. Formarea câmpului baric
Cu ce „pas” sunt desenate izobarele?
Pe baza distanței dintre izobare, răspundeți: pe partea de vest sau de est, temperatura va fi mai mare, pe ce parte va fi mai scăzută? De ce?
Sarcina numărul 6
Desenați izobare. Indicați cu săgeți direcția în care bate vântul. Explicați motivul.
În ce moment al zilei este caracteristică această distribuție a presiunii atmosferice?
a) ziua b) noaptea
| . | |||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | ||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . | ||||||||
| . | . | . | |||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | |||||||||
| . | . |
TEREN / MARE
Orez. 6.3. Caracteristici ale distribuției presiunii atmosferice zi și noapte între pământ și mare
Cum vor fi distribuite valorile în alte momente ale zilei?
Cum vor fi distribuite valorile în alte perioade ale anului?
Un exemplu de astfel de teritorii:
Sarcina numărul 7
La ce înălțime trebuie să te ridici pentru ca presiunea atmosferică să scadă cu 1 mm Hg.
Furnizați calculul:
1) 760 - 560 = 200 mm Hg. Artă.
2) 2100 m / 200 mmHg Artă. = 10,5 m
| 560 mmHg 760 mmHg |
Orez. 6.4. Model de modificare a presiunii atmosferice cu înălțimea
Presiunea aerului în același punct de pe suprafața pământului nu rămâne constantă, ci variază în funcție de diferitele procese care au loc în atmosferă. Presiunea atmosferică „normală” este considerată condiționat a fi o presiune egală cu 760 mmHg, adică o atmosferă (fizică) (§154).
Presiunea aerului la nivelul mării în toate punctele globul aproape de o atmosferă în medie. Pe măsură ce ne ridicăm deasupra nivelului mării, vom observa că presiunea aerului scade; densitatea lui scade în mod corespunzător: aerul devine din ce în ce mai rarefiat. Dacă deschideți un vas pe vârful unui munte care a fost etanș etanș în vale, atunci o parte din aer va ieși din el. Dimpotrivă, un vas sigilat în vârf va lăsa să intre puțin aer dacă este deschis la poalele muntelui. La o altitudine de aproximativ 6 km, presiunea și densitatea aerului sunt aproximativ înjumătățite.
Fiecărei înălțimi îi corespunde o anumită presiune a aerului; prin urmare, măsurând (de exemplu, cu un aneroid) presiunea într-un punct dat de pe vârful unui munte sau în coșul unui balon și știind cum se modifică presiunea atmosferică odată cu înălțimea, se poate determina înălțimea muntelui sau înălțimea ridicării balonului. Sensibilitatea unui aneroid obișnuit este atât de mare încât săgeata indicatorului se mișcă vizibil dacă ridicați aneroidul cu 2-3 m. Urcând sau coborând scări cu un aneroid în mână, este ușor de observat o schimbare treptată a presiunii. Este convenabil să faci o astfel de experiență pe scara rulantă a stației de metrou. Adesea aneroidul este gradat direct la înălțime. Apoi poziția săgeții indică înălțimea la care se află dispozitivul. Astfel de aneroidi se numesc altimetre (Fig. 295). Acestea sunt furnizate de aeronave; ele permit pilotului să determine altitudinea zborului său.
Orez. 295. Altimetrul aeronavei. Mâna lungă numără sute de metri, mâna scurtă numără kilometrii. Capul vă permite să aduceți zeroul cadranului sub săgeata de pe suprafața Pământului înainte de începerea zborului
Scăderea presiunii aerului în timpul ascensiunii se explică în același mod ca și scăderea presiunii în adâncurile mării la ridicarea de la fund la suprafață. Aerul de la nivelul mării este comprimat de greutatea întregii atmosfere a Pământului, în timp ce straturile superioare ale atmosferei sunt comprimate doar de greutatea aerului care se află deasupra acestor straturi. În general, schimbarea presiunii dintr-un punct în punct în atmosferă sau în orice alt gaz sub influența gravitației respectă aceleași legi ca și presiunea dintr-un lichid: presiunea este aceeași în toate punctele planului orizontal; la trecerea de jos în sus, presiunea scade cu greutatea coloanei de aer, a cărei înălțime este egală cu înălțimea tranziției, iar aria secțiunii transversale este egală cu unu.
Orez. 296. Trasarea unui grafic al presiunii în scădere cu înălțimea. Partea dreaptă prezintă coloane de aer de aceeași grosime, luate la înălțimi diferite. Coloanele sunt mai dens umbrite aer comprimat având o densitate mare
Cu toate acestea, din cauza compresibilității ridicate a gazelor, imaginea generală a distribuției presiunii în funcție de înălțimea în atmosferă se dovedește a fi destul de diferită de cea a lichidelor. De fapt, să diagramăm scăderea presiunii aerului cu înălțimea. Pe axa y vom reprezenta înălțimile etc. peste un anumit nivel (de exemplu, deasupra nivelului mării), iar pe axa absciselor - presiune (Fig. 296). Să urcăm scările. Pentru a găsi presiunea la pasul următor, trebuie să scădeți greutatea coloanei de aer de înălțime din presiunea de la pasul precedent, egală cu . Dar pe măsură ce altitudinea crește, densitatea aerului scade. Prin urmare, scăderea presiunii care apare la urcarea la următoarea treaptă va fi cu atât mai mică, cu atât treapta este situată mai sus. Astfel, la urcare, presiunea va scădea neuniform: la altitudine mică, unde densitatea aerului este mai mare, presiunea scade rapid; cu cât este mai mare, cu atât densitatea aerului este mai mică și presiunea scade mai lent.
În raționamentul nostru, am presupus că presiunea în întregul strat de grosime este aceeași; așa că am primit o linie treptă (liniată) pe grafic. Dar, desigur, scăderea densității la urcarea la o anumită înălțime nu se produce în sărituri, ci continuu; prin urmare, în realitate, graficul arată ca o linie netedă (linie continuă pe grafic). Astfel, spre deosebire de graficul presiunii rectilinie pentru lichide, legea scăderii presiunii în atmosferă este reprezentată de o linie curbă.
Pentru volume mici de aer (cameră, Balon) este suficient să folosiți o mică secțiune a graficului; în acest caz, secțiunea curbată poate fi fără mare greșealăînlocuiți cu o linie dreaptă, ca pentru lichid. De fapt, cu o mică schimbare de altitudine, densitatea aerului se modifică ușor.
Orez. 297. Grafice ale modificărilor presiunii cu înălțimea pentru diferite gaze
Dacă există un anumit volum al oricărui gaz, altul decât aerul, atunci presiunea din el scade și de jos în sus. Pentru fiecare gaz, puteți construi un grafic corespunzător. Este clar că la aceeași presiune de mai jos, presiunea gazelor grele va scădea cu înălțimea mai repede decât presiunea gazelor ușoare, deoarece o coloană de gaz greu cântărește mai mult decât o coloană de gaz ușor de aceeași înălțime.
Pe fig. 297 de astfel de grafice sunt construite pentru mai multe gaze. Graficele sunt construite pentru un interval mic de înălțimi, prin urmare arată ca linii drepte.
175. 1. Tubul în formă de L, al cărui genunchi lung este deschis, este umplut cu hidrogen (Fig. 298). Unde va fi curbata pelicula de cauciuc acoperind cotul scurt al tubului?
Orez. 298. A exercita 175.1
