فشار هوا (Air pressure)

قوه وارد شده در فی واحد سطح را فشار می گویند که به حرف (P) نمایش داده می شود.

فشار هوا عبارت از فشار می باشد که توسط ذرات تشکیل دهنده هوا بالای یک جسم وارد می شود. یا فشار هوا قوه ای است که هوا بالای فی واحد سطح زمین وارد می کند. این فشار در سطح ابحار به اندازه یک کیلوگرام فی سانتی متر مربع عمل می کند.

کتله ستون هوا بالای سطح یک متر مربع از زمین به اندازه 10000 ده هزار کیلو گرام می باشد.

فشار هوا توسط آله بنام بارومتر اندازه گیری می شود.

واحد اندازه گیری فشار هوا میلی بار یا هکتوپاسکال می باشد و یک میلی بار مساوی به قوه 1000 داین بالای مساحت یک سانتی متر مربع می باشد.

با زیاد شدن ارتفاع از سطح زمین فشار هوا کاهش می یابد چون تراکم مالیکول های هوا کم شده و برخورد ها بین ذرات تنزیل پیدا می کند. به طور کلی تا ارتفاع 1500 متری سطح زمین به ازای هر 100 متر افزایش ارتفاع، فشار هوا حدود 12 هکتوپاسکال کم می شود.

یکی از واحدات معمول برای اندازه گیری فشار هوا و سایر فشار ها، واحد اتومسفیر می باشد. ارتباط واحد اتومسفیر با سایر واحدات اندازه گیری فشار قرار ذیل می باشد:

موجودیت فشار هوا را عملا چگونه نشان داده و ثابت نماییم؟

در ویدیو های ذیل تجارب عملی مرتبط با فشار هوا را بیننده باشید!

ویدیوی اول: در این ویدیو با استفاده از یک ورق کاغذ، گیلاس و آب فشار هوا تجربه شده است.

ویدیوی دوم: در این ویدیو با استفاده از یک عدد پقانه، بوتل پلاستیکی و شمع موجودیت فشار هوا عملا تجربه شده است.

انبساط و انقباض هوا

عملیه های انبساط و انقباض دو پدیده مهم فیزیکی در مواد می باشند که با تغییر درجه حرارت، مواد این تغییرات را از خود نشان می دهند. طوریکه با ازدیاد درجه حرارت، ذرات تشکیل دهنده اجسام (اتوم، مالیکول، آیونها) انرژی بیشتری جذب نموده و این امر سبب می گردد تا انرژی حرکی ذرات تقویت گردد و حرکت در آنها افزایش یابد. با ازیاد انرژی حرکی و حرکت ذرات فاصله بین ذرات تشکیل دهنده مواد نیز بیشتر می گردد که سبب ازیاد حجم جسم شده و این تغییر را بنام انبساط یاد می کنند. یا به صورت خلاصه بزرگ شدن حجم جسم با ازدیاد درجه حرارت را انبساط گویند.

پرواز بالون های پرنده با استفاده از عملیه انبساط هوا توسط حرارت یکی از مثال های خوبی برای استفاده از عملیه انبساط می باشد.

بر عکس با کاهش حرارت در یک جسم، ذرات تشکیل دهنده اجسام انرژی شان را از دست داده بنا حرکت ذرات کاهش یافته و قوه جذب داخیلی بین ذرات افزایش می یابد و یا به عبارت دیگر فاصله بین ذرات کم می گردد که این تغییر سبب کم شدن حجم جسم می شود و این تغییر را بنام انقباض می گویند و یا به صورت خلاصه کاهش حجم جسم با کم شدن درجه حرارت آن را انقباض می نامند.

هوا نیز به عنوان یک بخش اساسی از ساختار طبیعت که به حالت گاز قرار دارد به آسانی با تغییر درجه حرارت عملیه های انبساط و انقباض را از خود نشان می دهد که یکی از نمونه های خوب این تغییرات تشکیل باد می باشد. در تشکیل باد هوای سرد منقبض شده با فشار بالا جای هوای گرم منبسط شده با فشار کمتر را می گیرد و این امر سبب حرکت هوا می گردد.

نمونه خوبی از حرکت هوای گرم و سرد را در فصل زمستان با باز نمودن پنجره اتاق و یا دوازه مشاهده می توانیم، طوریک هوای سرد که در حالت انقباض شده قرار دارد و دارای فشار بلندتر می باشد، از قسمت پایین پنجره یا دروازه وارد اتاق شده و هوای گرم که در حالت انبساط قرار دارد و دارای فشار کمتر می باشد از قسمت بالای پنجره یا دروازه خارج می گردد.

در ویدیوی های ذیل تجارب عملی در مورد عملیه های انبساط و انقباض در هوا (این تجارب می توانند نمونه خوبی برای عملیه های انبساط و انقباض در گازات باشند) اجرا گردیده است که هدف آن تشریح موارد ذکر شده به شکل عملی می باشد.

ویدیوی اول: تجربه عملی عملیه های انبساط و انقباض در هوا با استفاده از یک عدد بوتل پلاستیکی، پقانه، آب داغ و آب سرد.

ویدیوی دوم: تشریح عملیه های انبساط و انقباض در هوا به شکل عملی با استفاده از یک عدد تخم مرغ و بوتل شیشه ای.