БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА, определяет зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести.

Для идеального газа, имеющего постоянную темп-ру Т и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения д одинаково), Б. ф. имеет след, вид:

Р = Ро ехр [- gm (h-h0)/RT], (I), где р - давление газа в слое, расположенном на высоте h, р0 - давление на нулевом уровне (h = h0), m - молекулярная масса газа, R - газовая постоянная, Т - абсолютная температура. Графически зависимость (I) представлена на рис. Из Б. ф. (I) следует, что концентрация молекул п (или плотность газа) убывает с высотой по тому же закону:

п =п0

ехр [-mg(h-h0)/kT], где т - масса молекулы, k - Больцмана постоянная.

Б. ф. может быть получена из закона распределения молекул идеального газа по скоростям и координатам в потенциальном силовом поле (см. Болъцмана статистика). При этом должны выполняться два условия: постоянство темп-ры газа и однородность силового поля. Аналогичные условия могут выполняться и для мельчайших твёрдых частичек, взвешенных в жидкости или газе. Основываясь на этом, франц. физик Ж. Перрен в 1908 применил Б. ф. к распределению по высоте частичек эмульсии, что позволило ему непосредственно определить значение постоянной Больцмана.

Б. ф. показывает, что плотность газа уменьшается с высотой по экспоненциальному закону. Величина - mg(h-ho)/kT, определяющая быстроту спада плотности, представляет собой отношение потенциальной энергии частиц к их средней кинетич. энергии, пропорциональной kT. Чем выше темп-pa Т, тем медленнее убывает плотность с высотой. С др. стороны, возрастание силы тяжести тg (при неизменной темп-ре) приводит к значительно большему уплотнению нижних слоев и увеличению перепада (градиента) плотности. Действующая на частицы сила тяжести тg может изменяться за счёт двух величин: ускорения д и массы частиц т.

Падение давления газа с высотой в однородном поле тяжести при постоянной температуре газа (Т1> >Т). Пунктирная кривая показывает реальное изменение температуры атмосферы с высотой.

Следовательно, в смеси газов, находящейся в поле тяжести, молекулы различной массы по-разному распределяются по высоте.

Реальное распределение давления и плотности воздуха в земной атмосфере не следует Б. ф., т. к. в пределах атмосферы темп-pa и ускорение свободного падения меняются с высотой и геогр. широтой. Кроме того, атм. давление увеличивается с концентрацией в атмосфере паров воды.

Б. ф. лежит в основе барометрич. нивелирования - метода определения разности высот Дh между двумя точками по измеряемому в этих точках давлению (p1 и р2). Поскольку атм. давление зависит от погоды, интервал времени между измерениями должен быть возможно меньшим, а пункты измерения располагаться не слишком далеко друг от друга. Б. ф. записывается в этом случае в виде: Дh = 18400 (1 + at) lg (p1/p2) (в м), где t - ср. темп-pa слоя воздуха между точками измерения, а - температур, коэфф. объёмного расширения воздуха. Погрешность при расчётах по этой формуле не превышает 0,1-0,5% от измеряемой высоты. Более точна формула Лапласа, учитывающая влияние влажности воздуха и изменение ускорения свободного падения.

Лит.: Xргиан А. X., Физика атмосферы, М., 1958. Ю. Н. Дрожжин.





Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

БАРОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ →← БАРОМЕТР

Смотреть что такое БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА в других словарях:

Все значение (21) шт здесь, краткое описание ↓↓↓

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

, определяет зависимость (уменьшение) атмосферного давления от высоты над уровнем моря. Барометрическая формула используется для определения высоты в а

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

формула, определяющая зависимость давления р (или плотности) газа от высоты h в поле силы тяжести. Для идеального газа в однородном поле силы тяжести п

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

Барометрическая формула — зависимость между высотой z над поверхностью Земли и атмосферным давлением p на рассматриваемой высоте. Выводится интегри

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

(от греч. baros - тяжесть и metreo - измеряю) - формула, определяющая зависимость давления от высоты в поле силы тяжести. Б. ф. для атмосферы Земл

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

Барометри́ческая фо́рмула — зависимость между высотой z над поверхностью Земли и атмосферным давлением p на рассматриваемой высоте. Выводится интегриро

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА, определяет зависимость атмосферного давления от высоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, в барометрического н

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА, определяет зависимость (уменьшение) атмосферного давления от высоты над уровнем моря. Барометрическая формула используется для

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА - определяет зависимость атмосферного давления от высоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, в барометрического

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

определяет зависимость атм. давления от высоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, в барометрич. нивелировании, при построении стандартн

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

- определяет зависимость атмосферного давления отвысоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, вбарометрического нивелировании, при построе

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА, определяет зависимость атмосферного давления от высоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, в барометрического н

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА , определяет зависимость атмосферного давления от высоты. Используется, напр., для градуировки высотомеров, в барометрического

БАРОМЕТРИЧЕСКАЯ ФОРМУЛА

        определяет зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести.          Для идеального газа, имеющего постоянную температуру Т и

T: 116 M: 4 D: 4