|
|
עמוד:171
כאשר P הוא לחץ האוויר ( הלחץ האטמוספירי , ( ו ק היא צפיפות הכספית ) . מכאן נבע הנוהג למדוד לחץ ביחידות "מילימטר כספית . ( " בגובה פני הים h , הוא 76 ס"מ בקירוב . ברומטר הכספית הומצא בשנת , 1643 על ידי הפיסיקאי האיטלקי טוריצילי ( הוא היה עוזרו של גלילאו וממשיכו באקדמיה של פירנצה . על שמו נקראת יחידת הלחץ ( Torr טוריצילי נטל צינור באורך מטר אחד בקירוב , שהיה סגור בקצהו האחד , מילא אותו בכספית והפך אותו לתוך כלי מלא כספית , כשאצבעו סותמת את הקצה הפתוח . כשהסיר את אצבעו מהחור , הוא גילה כי הכספית יורדת בצינור עד לגובה של 76 ס"מ בקירוב מעל פני הכספית שבכלי ( ראה איור . ( 4 . 20 מעל לכספית שבצינור נוצר חלל ריק מאוויר המכונה "ריק טוריצילי . " המערכת של טוריצילי אינה אלא גירסה פשוטה של הברומטר המתואר באיור . 4 . 19 הניסוי הפריך את הדיעה , שרווחה עד אז , כי מים עולים במשאבות משום שהטבע "סולד מריקנות . '' טוריצילי הראה כי הם עושים זאת אך ורק משום שלחץ האוויר דוחף אותם , וכאשר לחץ האוויר אינו מספיק נוצרת ריקנות . שאלה 4 . 4 א . מצא , בעזרת משוואה , ( 4 . 16 ) את לחץ האוויר כאשר h בברומטר הכספית הוא 76 ס '' מ ( הצפיפות היחסית של הכספית היא . ( 13 . 6 ב . הראה כי לחץ עמוד האוויר , המעיק על שטח אופקי של 1 סמ בגובה פני הים , שקול ללחץ של מסה בת 1 ק"ג בקירוב . ג . מהו אורך הצינור הדרוש , כדי לערוך את הניסוי של טוריצ'לי עם מים , במקום עם כספית ? קיים ברומטר מסוג אחר העשוי מקופסת מתכת בעלת דפנות דקות , שבה שורר ריק חלקי . שינויים בלחץ האטמוספירי משפיעים על צורתה של הקופסה — כשהלחץ החיצוני גדל , הדופן העליונה שוקעת מעט פנימה , וכשהוא קטן היא מתרוממת . הדבר גורם לתזוזה של מחוג המורה את הלחץ על לוח שנתות . יש מדי לחץ שנועדו למדוד לחץ של גז במכל סגור . הם מכונים בשם מנומטךים . איור 4 . 21 מתאר את מנומטר הכספית , הדומה לברומטר הכספית ) . יש גם מנומטרים של מתכת אשר דומים , באופן עקרוני , לברומטר המתכת . ( אם נסמן ב / 1 את ההפרש בין גובה הכספית בזרוע הימנית ובזרוע השמאלית , מתקיים : כאשר P הוא הלחץ במכל 7 P הוא הלחץ האטמוספירי מחוץ למכל ( ק היא צפיפות הכספית P . ( מכונה הלחץ המוחלט , ( absolute pressure ) ואילו הפרש הלחצים AP ( שיכול להיות חיובי או שלילי ) מכונה הלחץ המנומטרי או לחץ הכיול . ( gage pressure ) איור : 4 . 20 ניסוי טוריצילי איור 4 . 21
|
|