A légnyomás mérése
Fogalma A légnyomáson a talajfelszín vagy a légkör adott magasságában, a vonatkoztatás helyétől a légkör felső határáig terjedő függőleges légoszlop felületegységre ható súlyát értjük. A légnyomás értéke időben és térben változik. p=h ς g Mérése: barométerekkel történik. Mértékegysége: pascal A normál légnyomás (1 atm) 10 5 pascallal egyenlő, a nyomást bar - ban is kifejezhetjük (1 bar = 10 5 Pa 1 atm.). A barométereket millibar (mb) beosztású skálával kell ellátni.
A barométerek osztályozása A légnyomásmérő műszereket három csoportba soroljuk: 1. A folyadékbarométerek az általuk fölemelt folyadék magasságával, vagy a folyadékoszlop súlyával jelzik a légnyomást 2. A folyadéknélküli (aneroid) barométerek 3. A forráspont-hőmérők (hipszométerek)
Folyadékbarométerek A méréshez használt folyadék kizárólag higany. Okai: 1. A higany nagy fajsúlya miatt a légnyomás kis folyadékoszlopot emel föl. 2. A higany párolgása normál hőmérsékleten egészen kicsi, ezért gőzei alig befolyásolják a mérőcső légüres terét. 3. A higany nem tapad az üvegfalhoz, domború meniszkusza van, amelynek közepe vízszintes szemállás mellett jól észrevehető.
A korrekciók típusai 1. Hőmérsékleti korrekció: a mérési adatokat a higanyoszlop 0 o C melletti hosszúságára számítjuk át 2. Nehézségi korrekció: a nyers barométerállást arra a nehézségi erőre számoljuk át, amekkora a 45 o fr-i szélességen, a tengerszinten van. 3. Kapilláris korrekció: korrekció alkalmazásával történik, vagy a mérőcső felső végét szélesebbre készítik. 4. Gőznyomás korrekció: 5. Egyéb hibaforrások, amelyek nem igényelnek korrekciót (szél hatása, a műszerek hőmérsékletének bizonytalansága, a vákuum tökéletlensége, a függőlegestől eltérő felfüggesztés)
Higanybarométerek A légnyomás változásával nemcsak a higanyoszlop magassága változik, hanem az alsó edényben lévő higany felszíne is. A higanyoszlop magassága az edényben lévő higany felszínétől számítódik, így annak ingadozásait ki kell küszöbölni. A higanybarométerek különböző fajtái lényegében csak abban térnek el egymástól, hogy a nullpont ingadozását miként küszöbölik ki.
Fortin-féle barométer - Nullpontját elefántcsont vagy acéltű vége jelzi. - Az edényben levő higany változó magasságú felszínét erre a pontra kell beállítani, amit az edény fenekének csavarral történő emelésével érhetünk el.
Fuess-rendszerű állomásbarométer Nincs 0-pont beállítás, ezzel csökken az észlelési hibaforrások száma.
Gay-Lussac-féle barométer Nincs alsó higanytartó edénye, hanem az üvegcső alsó nyitott vége U alakban fölfelé hajlított, fölül zárt. A légnyomás növekedése a zárt végű csőben a Hg-oszlop süllyedését okozza. A légnyomás nagyságát a két Hg-felszín távolsága mutatja.
Körtés barométer a nyitott végű cső kiszélesedik, így ott a higanyszint változása jelentéktelenné válik Mérlegbarométerek - a légnyomás a Hgoszlop súlyával mérik - Sprung-Fuess féle műszer: - a mérleg egyik karjára egy csészés higanybarométer mérőcsöve van felfüggesztve, - a másikon egy önműködően mozgó súly található, - mozgásának följegyzése a légnyomásváltozások regisztrálását teszi lehetővé.
Aneroidok böző mérvű összenyomódása révén egészen kis Fő alkotórésze a Vidi-féle doboz: rugalmas vékonyfalú, fémszelence. A doboz légritkított, a teteje rugóval van kitámasztva, a légnyomás változásával a rugó külön- mozgásokat végez. Ezeket fölnagyítják, és átteszik egy mutatóra, amely mm skála előtt mozog.
Az aneriod barométerek összehasonlítása a higanybarométerekkel: Előnyök: könnyen szállíthatók használatuk egyszerű olcsón beszerezhetők nehézségi korrekcióra nem szorulnak Hátrányok: nagy a tehetetlenségük, emiatt beállásuk késik bonyolult a hőmérsékleti korrekciójuk, ezért kevésbé pontosak
Hipszométerek Forrás kezdete: gőznyomás = külső légnyomás a gőznyomás hőmérsékletfüggő. A forráspont légnyomásából határozzuk meg a légnyomást, abból a tengerszint feletti magasságot. A műszer csövein szeszégővel melegített desztillált vizet áramoltatnak. Magasságmérésre használták.