Všetky živé bytosti na Zemi si nevšimnú tlak, ktorý na nich vyvíja grandiózny vzduchový obal našej planéty. Dôvodom je, že sú od narodenia zvyknuté na pôsobenie atmosféry a ich organizmy sú na to biologicky prispôsobené.
Zatiaľ má takýto plynný oblak v skutočnosti značnú váhu. Je držaný gravitáciou planéty, vďaka čomu sa nevyparí do nekonečného priestoru, ktorý sa tiahne nahor v dĺžke tisíc kilometrov. A to znamená, že vzduchová škrupina vyvíja tlak na všetko, čo sa nachádza na povrchu zemegule. Koľko stojí jedna atmosféra v Pascaloch? Vedcom sa podarilo vyjadriť tlak vzduchu v číslach už v 17. storočí.
Atmosférický tlak
V Regensburgu v roku 1654 poskytol Otto von Guericke cisárovi Ferdinandovi III. a jeho kolegom vedcom veľkolepý zážitok. Nemecký fyzik vzal dve duté medené pologule malých rozmerov (približne 35,6 cm v priemere). Potompritlačil ich tesne k sebe, spojil ich koženým krúžkom a pomocou vložkovej trubice a pumpy odčerpal vzduch zvnútra. Potom už nebolo možné oddeliť hemisféry. Navyše, šestnásť koní priviazaných k železným kruhom na oboch koncoch na každej strane výslednej gule to nedokázalo.
Tento experiment ukázal svetu účinky tlaku na okolité predmety. Práve táto sila tak silno stláčala obe časti gule. Jeho veľkosť je teda skutočne pôsobivá. O dva roky neskôr sa pozoruhodný zážitok zopakoval v Magdeburgu. O prelomenie gule sa pokúšalo už 24 koní, no s rovnakým úspechom. Tieto hemisféry použité počas experimentu vošli do histórie pod názvom Magdeburg. Stále sú uložené v Nemeckom múzeu.
Jedna atmosféra v pascaloch
Ako vypočítať tlak plynného plášťa planéty? Nič by nebolo jednoduchšie, keby hustota vzduchu a výška vzduchového plášťa boli presne známe. Ale v 17. storočí vedci ešte nemohli vedieť takéto veci. Odviedli však skvelú prácu. A prvýkrát to urobil študent Galilea - Talian Torricelli.
Vzal metrovú sklenenú trubicu a po prispájkovaní jedného konca ju naplnil ortuťou. A otvorenú časť spustil do nádoby s rovnakou látkou. Zároveň sa časť ortuti z trubice rútila dole. Nie všetky sa však vysypali. A výška zostávajúceho stĺpca bola asi 760 mm. Práve táto skúsenosť následne umožnila vypočítať, koľko Pascalov je v jednej atmosfére. Toto číslo je približneje 101 300 Pa. Toto je hodnota normálneho atmosférického tlaku.
Vysvetlenie Torricelliho experimentu
Tlak atmosféry ovplyvňuje všetky pozemské telesá. Ale je to nepostrehnuteľné, pretože je to vyvážené pôsobením vzduchu, ktorý je v samotných predmetoch a živých organizmoch. Experiment s magdeburskými hemisférami výrečne ukázal, čo by sa stalo, keby plyn nemal schopnosť preniknúť takmer všade. Vo výslednej sfére bol umelo vytvorený bezvzduchový priestor. V dôsledku toho sa ukázalo, že je nezvyčajne silný a neoddeliteľný, stlačený zo všetkých strán jednou atmosférou, v Pascaloch, ktorej hodnota tlaku, ako už vieme, je veľmi významná.
Rovnaké zákony sú základom čerpadiel. Kvapalina sa ponáhľa do vytvoreného bezvzduchového priestoru. Stúpa, kým sa existujúci tlak vzduchu a látky navzájom nevyrovnajú. A výška stĺpca závisí od hustoty kvapaliny.
Ved to Torricelli zmeral tlak vytvorený jednou atmosférou. Samozrejme, stále nedokázal túto hodnotu preložiť do pascalov. Toto bolo urobené neskôr. Preto ho nameral v milimetroch ortuťového stĺpca. Je známe, že atmosférický tlak sa v našej dobe zvyčajne meria v podobných jednotkách.
Ako previesť atmosféry na pascaly
Francúz Blaise Pascal (jeho portrét je trochu vyšší), po mene ktorého sú pomenované tlakové jednotky, sa dozvedel o Torricelliho experimentoch,opakovali podobné experimenty v rôznych výškach, pričom okrem ortuti použili aj vodu a iné kvapaliny. A to napokon dokázalo prítomnosť a vplyv atmosférického tlaku na pozemské telesá a látky, hoci v tých časoch bolo veľa pochybovačov.
Nasledujúca časť ukazuje, ako previesť tlak v atmosfére na pascaly a iné jednotky.
Táto hodnota nie je konštantná a závisí od mnohých ukazovateľov. V prvom rade z výšky nad morom. Ako dokázal Pascal, čím vyššie vystúpite na vrchol hory, tým menší bude tlak. To sa dá ľahko vysvetliť. Hĺbka vzduchového plášťa sa totiž zmenšuje, rovnako ako jeho hustota. A už v nadmorskej výške približne rovnajúcej sa 5,5 km sú ukazovatele tlaku znížené na polovicu. A ak nastúpate 11 km, táto hodnota sa zníži štyrikrát.
Atmosférický tlak navyše závisí od počasia. Preto sa tento ukazovateľ vo svojich prognózach považuje za významný. Napríklad čím vyšší je tlak v lete, tým je pravdepodobnejšie, že v tento deň slnko poteší svojimi lúčmi a nebudú žiadne zrážky.
