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気圧計の設計には全圧の概念が必要


地球の大気内の圧力は、大気圧または気圧 (気圧計の後) として知られています。 atm 単位は、地球の平均海面気圧にほぼ対応します。つまり、海面での大気圧は約 1 気圧です。

ほとんどの場合、測定点の上の空気の重量によって生じる静水圧は大気圧に非常に近くなります。高度が上昇するにつれて上に重なる大気質量が少なくなるため、高度が上昇するにつれて大気圧が低下します。

地表上の大気ガスに対する惑星の引力は、惑星の質量、地表の半径、およびガスの体積と組成の関数である大気圧を引き起こします。

縮退圧力

フェルミ粒子 (白色矮星の電子など) で構成される高密度の物質によって加えられる力。 2 つのフェルミオンが同じ量子状態にあることはあり得ないと述べているパウリの排除原理は、この圧力を説明しています。

フェルミ粒子がより密に詰め込まれ、同じ空間を共有しなければならないほど、それらの運動量は互いに大きく異なるはずです。その結果、運動量の範囲が広いほど、運動量の高い粒子が多く存在し、周囲に圧力をかけます。

素粒子が量子物理学が許す限り密集すると、縮退圧力が発生します。中性子星と白色矮星にとって、縮退圧は重力に抵抗できるため、重要です。

電子はより低いエネルギー状態に移行することによってエネルギーを放棄することができないため、熱エネルギーを取り出すことはできません。それにもかかわらず、フェルミオン ガス内のフェルミオンの運動量は、「縮退圧力」と呼ばれる圧力を引き起こします。縮退ガスは、通常のガスの原則と法則に従う密接な熱伝導体です。

圧力バルブ

圧力球とも呼ばれる等圧線は、同じ垂直圧力で地面の下のすべての点を結ぶ応力等高線または線です。実際、アイソバーは球根に似た空間的に湾曲した表面です。これは、荷重から半径方向に等しい距離にある水平面内のすべての点での垂直圧力が同じであるためです。

その結果、応力等圧線はしばしば「圧力球」または単に「圧力球」として知られています。圧力球の各点には、同じ垂直圧力があります。

表面のある点では、バルブ内の圧力はバルブ外の圧力よりも大きく、バルブ外の圧力はその量よりも小さくなります。それぞれが任意に選択された応力の値に対応するため、適用される荷重に対して任意の数の圧力バルブを描画できます。タマネギの球根のような等圧線のシステムは、内側から外側への応力強度の減少を意味します。その結果、「圧力バルブ」という名前が生まれました。

バロメーター

多くの場合、気圧として知られる気圧計は、大気圧を測定するために使用される科学的装置です。地球を包む空気の層が大気を構成しています。重力がそれを地球に引きずり込むと、その空気には重みがあり、接触するすべてのものを圧迫します.この圧力は気圧計を使用して測定されます。

大気圧は気象指標です。天気は、気圧の変化など、大気の変化の影響を受けます。気圧計は、気象学者が短期的な天候の変化を予測するために使用します。

気圧の急激な低下は、低気圧が近づいていることを示しています。低気圧とは、雲や嵐が遠ざかるのを妨げる力や圧力が不足していることを指します。曇り、雨、または風の強い天候は、低気圧と関連しています。曇りや雨の天候は、大気圧の急激な上昇によって押しのけられ、空が晴れ、冷たくて乾燥した空気が取り込まれます。

気圧計は、大気圧またはバーの大気圧を監視する機器です。摂氏 15 度では、大気圧 (atm) は、海面での平均気圧に等しい測定単位です。

水星気圧計とアネロイド気圧計は、最も一般的な 2 つの種類です。

水銀気圧計は、高さを正確に測定できる水銀柱の上で大気圧のバランスをとることによって機能します。水銀気圧計は、精度を向上させるために周囲温度と局所重力値に対して頻繁に校正されます。 1 平方インチあたりのポンド、1 平方センチメートルあたりのダイン、1 平方メートルあたりのニュートン (パスカルと呼ばれる SI 単位)、水銀柱のインチ、センチメートル、またはミリメートル、およびミリバールは、すべて一般的な圧力単位です。

結論

この記事では、バロメーター、縮退圧力、および圧力バルブについて学習しました。気圧計は、大気中の空気の重さである大気圧を測定する気象計器です。これは、気象観測所で見られる最も基本的なセンサーの 1 つです。

一連のスケールのように、気圧計は、ガラス管内の水銀の重量と気圧のバランスをとることによって動作します。大気圧はリザーバーの上の大気中の空気の重量であるため、水銀のレベルは、ガラス管内の水銀の重量がリザーバーの上の空気の重量と等しくなるまで変動します。

圧力は、垂直柱の水銀の高さでの値を「読み取る」ことによって測定されます。これは、2 つの水銀が動きを止めてバランスが取れたときに行われます。



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