Что такое атмосферное давление и как оно работает?

Измерение давления воздуха

Чтобы измерить давление воздушного столба используют барометры. Они могут быть по своим конструктивным особенностям самыми разнообразными, от простых изделий, до высокотехнологичных приборов http://www.asu-kip.ru/products/ .

Ртутные

Данный вид относится к жидкостным. В трубке шкалы используется ртуть, которая поднимаясь под воздействием внешнего давления воздуха, указывает его значение (в мм рт. ст., барах или Па) на градуированной шкале. Несмотря на свою простоту, являются достаточно точными, поэтому используются на метеорологических станциях. По ним сверяются остальные приборы. Кстати, при их эксплуатации всегда вводят поправку на силу тяжести, создаваемую земной поверхностью и на инструментальную неточность.

В зависимости от устройства ртутного барометра выделяют:

— Чашечный тип. Чаще всего в него встраивают дополнительно термометр, который также может быть ртутным или спиртовым. Точность такого прибора достигает 0,1 мм ртутного столба.
— Сифонно-чашечный и сифонный. Их принципы работы схожи. В конструкции имеется коленная трубка с перетекаемой жидкостью. Один конец ее запаян, а другой остается открытым. Благодаря специфики ртути, как металла, достигается высокий показатель точности – 0,05 мм рт.ст.

Основанные на работе жидкости

Здесь используется принцип уравновешивания жидкости в двух переливающихся сосудах. Но в качестве жидкого вещества не используется ртуть, а применяется, например, подкрашенная спиртовая жидкость.

Благодаря большой погрешности, их использование на сегодняшний день практически сведено к минимуму.

Анероиды

Более сложная конструкция, включающая в себя металлическую коробку с полостью, внутри которой создается вакуум. В зависимости от изменения положения пластины, регулируется направление стрелки, указывающее на шкале значение давления воздуха.

Их используют в походных условиях, но перед этим сверяют и выставляют по более точному ртутному барометру.

Альтиметр

Это так называемый анероидный высотометр. Он измеряет атмосферное давление в зависимости от высоты над поверхностью уровня моря. Ведь, в смысл 1 атмосферы вкладывается понятие давление воздушного столба ровно на уровне моря. Чем выше человек поднимается в горы, тем меньшее давление оказывается атмосферой. Ведь в этом случае слой воздуха становится тоньше ровно на ту величину, на которую поднялся человек над поверхностью водной глади.

Альтиметры имеют одновременно 2 шкалы – на одной отображается давление, тогда как вторая указывает высоту. Устанавливают альтиметр на летательных аппаратах, где шкала преобразована в циферблат. Именно по такому прибору определяется высота полета.

Барограф

Также такой аппарат называют барометром самописцем. Его основная особенность заключается в том, что он непрерывно регистрирует атмосферное давление, то есть по нему можно сориентироваться в степени его изменения с течением времени.
Электронный

Прибор наиболее точный и современный. В нем применяется принцип анероида. Но полученные с гибкой пластины и гофра данные передаются не на стрелку, а отображаются с помощью цифровой кодификации сигнала на жидкокристаллическом табло.

Важно понимать, что и этот точный прибор изначальной выставляется и градуируется по ртутному барометру. Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил

Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Как измеряется атмосферное давление?

Атмосферное давление – один из важнейших параметров газовой оболочки Земли. Поскольку в разных местах оно различается, для его замеров используют специальное устройство – барометр. Обычный бытовой прибор представляет собой металлическую коробку с основанием из гофры, в которой напрочь отсутствует воздух.

При росте давления эта коробка сжимается, а при снижении давления, напротив, расширяется. Вместе с движением барометра двигается прикрепленная к нему пружинка, которая оказывает влияние на стрелку на шкале.

На метеорологических станциях используют жидкостные барометры. В них давление измеряют по высоте ртутного столбика, заключенного в стеклянную трубку.

Бар (bar, бар)

Бар (русское обозначение: бар; международное: bar — внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере, используется для жидкостей и газов, находящихся под давлением.

Почему бар, а не паскаль? Для технических измерений, где присутствует высокое давление, паскаль — слишком мелкая единица. Поэтому ввели единицу более крупную — 1 бар. Приблизительно это давление земной атмосферы.

1 бар =
Паскаль (Pa, Па)	105 Па = 0,1 МПа
Физическая атмосфера (atm, атм)	0,98692 атм
кгс/см2	1,0197 кгс/см2
Миллиметр ртутного столба (мм рт.ст., mm Hg, Torr, торр)	750,06 мм рт.ст.
дин/см2	106 дин/см2

Бар — внесистемная единица измерения давления.

Российская Федерация	Без ограничения срока с областью применения «промышленность».
Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ)	Могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются.

Циклон или шквал

Напротив, когда горячий воздух поднимается вверх, он снижает атмосферное давление и вызывает нестабильность. Это называется циклон или шторм. Ветер всегда движется в преимущественном направлении в районы с более низким атмосферным давлением. То есть, всякий раз, когда в какой-либо области бывает шторм, ветер будет сильнее, потому что, поскольку в области меньшего давления, ветер будет идти туда.

Шквал на карте атмосферного давления

Еще один аспект, о котором следует помнить, заключается в том, что холодный и горячий воздух не смешиваются сразу из-за их плотности. Когда они находятся на поверхности, холодный воздух толкает теплый воздух вверх, вызывая падение давления и нестабильность. Затем образуется шторм, в котором область контакта горячего и холодного воздуха называется фронт.

Стандарты по давлению воды

В нормативных документах, регламентирующих стандарты, касающиеся системы водоснабжения, встречаются такие параметры, как давление воды и минимальный свободный напор.

Величины для измерения давления

Для того чтобы правильно понимать указываемые в документах нормы, предписывающие с каким давлением должна подаваться вода в систему водопровода многоквартирного дома, необходимо представлять взаимосвязь этих величин.

Если коротко, то давление воды характеризует силу, действующую на препятствие, имеющееся на пути потока. Таким образом, давление обладает потенциальной энергией.

В движущейся же жидкости давления нет, а вот напор, сравнимый с кинетической энергией и представляющий собой линейную единицу, максимален.

Встречающийся в нормативных документах показатель свободного напора означает наименьшую высоту на которую требуется поднять воду, с учётом потерь на преодоление сопротивления труб, над уровнем земли для достижения ею точки водоразбора.

Обе эти величины могут переходить друг в друга.

Давление воды может измеряться в различных единицах. Так как 1 бар ≈ 0,99 физической атмосферы (атм), то условно эти величины приравнивают. 1 атм или 1 кг/см технической атмосферы (ат) соответствует напору, создаваемому 10 метровым водяным столбом.

В метрической системе мер за основную единицу для измерения давления принимается Паскаль. Для воды измерение проводится в мегапаскалях (МПа). К несистемным единицам относятся: бары, атмосферы, кгс/см2.

Нормативные показатели давления в трубопроводах

Основными нормативными документами, определяющими гарантированные водоснабжающей организацией значения давления воды в инженерных коммуникациях многоквартирного дома, являются:

1. Свод правил СП 30.13330.2016.
2. Постановление Правительства РФ от 6.05.2011 г. № 354.

Первым документом установлена норма давления воды на уровне самого низко расположенного в доме санитарно-технического оборудования.

Постановлением № 354 регламентируются требования к качеству поставляемых коммунальных услуг, в том числе, определены стандарты давления в жилых домах по ХВС и ГВС в точках забора.

Однако для поиска ответов на вопросы, каким должно быть давление и напор воды в системе водопровода в квартире, руководствоваться только этими документами, особенно при проведении расчётов для установки в квартире насоса усиливающего давление, будет не достаточно.

Для этого необходимо воспользоваться методиками:

• СНиП 2.04.02-84 — определяет нормы давления воды на входе в дом;
• СНиП 2.04.01-85 — нормирует напор на водоразборе в квартире.

Согласовав все эти документы между собой, можно вывести основные нормативные значения по давлению воды.

Например, для дома в 8 этажей входной напор воды по расчётам должен быть минимум: 10 м + (4 м × 7 этажей) = 38 м или 3,8 атм (кг/см2).

Давление в точке водоразбора на вводе в квартиру дома должно обеспечиваться:

• ХВС в пределах от 0,03 МПа (0,3 атм) до 0,6 МПа (6,0 атм);
• ГВС — от 0,03 МПа (0,3 ат.) до 0,45 МПа (4,5 атм).

Не менее какой величины должен быть свободный напор воды в квартире у конкретных сантехприборов, имеющих смесители, также регламентируется СНиПом:

• умывальник— 0,2 ат;
• ванна — 0,3 ат;
• душкабина— 0,3 ат.

С учётом приведенных показателей, при выборе сантехнического прибора необходимо обращать внимание на значение минимального давления, на работу при котором он рассчитан

Поэтому, о приборах, в характеристиках которых указаны параметры ниже норматива, можно говорить как о непредназначенных для установки на конкретных инженерных сетях и подлежащих замене.

Следует учитывать и такой нюанс — приведённые строительные нормативы определяют допустимо возможные минимальные или предельные границы по водяному давлению, и этот разрешённый диапазон достаточно велик.

На практике, оптимальным значением напора воды во внутриквартирной сети, при котором обеспечивается комфортное её использование и корректная работа бытовых приборов, составляет 4 атм.

Если вы проживаете в частном доме или пользуетесь дачей с автономным водопроводом, рекомендуем ознакомиться с нормами давления в системе частного водоснабжения и способами его повышения.

Антициклон

Антициклон – это не только противоположность циклона. Данное явление имеет другой механизм возникновения. Ветер в обоих полушариях Земли движется в обратном направлении по сравнению с циклоном.

Антициклон

Антициклон представляет собой область высокого давления. Ей свойственны замкнутые изобары – это линии, которыми отмечаются места с одинаковым атмосферным давлением.

Антициклон приносит стабильные погодные условия, соответствующие времени года. Летом это безветренная жаркая погода, зимой – морозная. Характеризуется малым количеством облаков или полным их отсутствием.

Интересно: Куда покажет стрелка компаса на Северном и Южном полюсе?

Формируются антициклоны на определенных участках. Например, чаще всего они возникают над большими массивами льда: в Антарктиде, Гренландии, Арктике. Также встречаются в тропиках.

Антициклоны тоже несут в себе опасность и неприятные последствия. Они могут способствовать возникновению пожаров, продолжительных засух. При долгом отсутствии ветра в крупных городах накапливаются вредные вещества, газы, что особенно остро ощущают люди с заболеваниями дыхательных путей.

Разница между циклоном и антициклоном

Интересный факт: существуют блокирующие циклоны, которые формируются над определенной зоной и никуда не движутся. При этом они не пропускают прочие воздушные массы. Обычно они длятся не дольше 5 суток, но регулярно в Европейской части России антициклоны держатся около месяца. Последний раз это было в 2015 году. Результат – жара, засуха, лесные пожары.

Влияние низкого атмосферного давления на самочувствие человека

Для комфортного самочувствия человека атмосферное давление должно составлять 750 мм.рт.ст. Более низкое давление называется циклоном. Часто оно сопровождается облачностью, повышенной влажностью, небольшим повышением температуры и осадками. При падении атмосферного давления понижается также и артериальное давление человека.

Влиянию циклона наиболее подвержены люди, имеющие проблемы с сердцем и сосудами, страдающие от гипотонии, нарушений функции дыхания. При резком понижении атмосферного давления даже здоровый человек чувствует небольшое недомогание: сонливость, снижение работоспособности. Возможно ухудшение функции желудочно-кишечного тракта — повышение газообразования.

Во время циклона в атмосфере уменьшается количество кислорода. Человеку становится труднее дышать, а это зачастую приводит к снижению артериального давления. В качестве компенсаторной реакции учащается дыхание и пульс, может развиться кислородное голодание организма, которое становится причиной обмороков, обострений хронических заболеваний. Люди с повышенным внутричерепным давлением могут страдать от мигрени.

Во время циклона неплохо себя чувствуют люди, страдающие гипертонией, если у них артериальное давление было повышено. Однако, если человек при помощи медикаментов привел свое состояние в норму, при низком атмосферном давлении его самочувствие будет плохим: появляется сильная головная боль, начинает стучать в висках.

Гипотоники переносят низкое атмосферное давление хуже, чем гипертоники. У них совсем пропадают силы, появляется сильная сонливость, тошнота, головокружение. Сильно ухудшается самочувствие и у людей с депрессией.

Влияние атмосферного давления на человека

Долгое время медицина не признавала связи между погодными явлениями и здоровьем. Только за последние 50 лет благодаря всестороннему изучению влияния погодных условий на организм человека доказано — атмосферное давление и здоровье человека тесно связаны, и на любые погодные изменения люди реагируют осложнением в самочувствии. Ситуация, когда погодные условия влияют на физическое состояние человеческого организма, называется метеопатией.

Метеопаты — это люди, организм которых реагирует даже на минимальные отклонения атмосферного давления от нормы. Также к ним относятся люди с некоторыми хроническими заболеваниями (в частности, сердечно-сосудистыми, нервной системы и т. д.).

В год атмосферное давление колеблется в пределах 30 мм рт. ст. В течение дня значения могут колебаться от 1 до 3 мм рт.ст. Здоровый человек не ощущает этих изменений, но метеозависимые люди с любыми проблемами со здоровьем эти отклонения могут ощущать.

Гипертония и гипотония — вот два основных заболевания, для которых характерна метеорологическая зависимость.

Высокое атмосферное давление крайне небезопасно для гипертоников, людей с сердечной патологией. Всем, у кого имеется гипертония и чувствительность к переменам погоды придется столкнуться с такими симптомами: сердце бьется быстрее, на фоне чего растет артериальное давление (АД); кожа начинает краснеть; наблюдается слабость; в ушах появляется шум, перед глазами – мушки, в голове – пульсация.

Сильно ощущают перемены погоды люди с гипертонической болезнью в пожилом возрасте. Их организм ослаблен возрастными изменениями, накопленными болезнями, в результате возникает риск гипертонического криза, поражения сердца и сосудов.

Падение атмосферного давления в первую очередь влияет на здоровье людей с гипотонией и патологиями органов дыхания. В воздухе повышается процент углекислого газа, а кислорода – наоборот, уменьшается. Такие изменения погодных условий из-за недостатка кислорода у гипотоников вызывает недомогания: циркуляция крови замедляется и слабеет пульс, кровь хуже поступает к органам, падает АД; дыхание затрудняется; появляется сонливость и быстрая утомляемость, головокружение и тошнота; внутричерепное давление растет, на фоне этого возникают спазмы, превращающиеся в головные боли.

Зависимость самочувствия людей от атмосферного давления касается не только скачков артериального давления. У людей с психическими расстройствами усиливается проявление навязчивых состояний, страхов и различных фобий.

При болезнях суставов повышается вероятность болевых приступов в местах переломов и там, где существуют проблемы.

Значительные отклонения от нормы почувствует абсолютно любой человек, даже здоровый. Это относится как к высокому, так и к низкому давлению.

Влияние пониженного атмосферного давления на самочувствие человека, находящегося, например, в горах, проявляется в учащении дыхания и пульса, головных болях, приступах удушья и носовых кровотечениях. Симптомы проходят по мере привыкания человека к окружающим условиям. Часто возникает необходимость в медицинской помощи людям, имеющим признаки кислородного голодания.

Альпинисты при восхождении на горные вершины, во избежание смерти от недостатка кислорода, вынуждены брать с собой кислородные баллоны.

Восхождение на Эверест

При повышенном давлении пульс у человека замедляется, а дыхательная функция угнетается. Кроме того, повышается свертываемость крови и происходит сокращение стенок кишечника. Влияние внешнего давления на самочувствие человека увеличивается пропорционально расстоянию, на которое человек спускается. Наиболее подвержены воздействию повышенного давления люди, выполняющие работы на глубине. Количество растворенных газов в крови достигает максимального значения, повышается работоспособность и концентрация. Однако, в то же время, большое количество кислорода оказывает токсическое действие и провоцирует возникновение заболеваний легких. Подъем рабочих с глубины осуществляется специальным образом в соответствии с принятыми методиками. В случае нарушения скорости подъема пузырьки газа закупоривают кровеносные сосуды, и может наступить смерть.

Теплые фронты

Los
теплые фронты те, в которых масса теплого воздуха постепенно заменяет холодный воздух. Как правило, при прохождении теплого фронта температура и влажность повышаются, давление падает, и хотя ветер меняется, это не так ярко выражено, как при прохождении холодного фронта. Осадки в виде дождя, снега или мороси обычно наблюдаются в начале поверхностного фронта, а также в виде конвективных дождей и штормов.

Теплый фронт

Обладая этими основными аспектами метеорологии, вы уже можете хорошо знать, что такое атмосферное давление и как оно работает на нашей планете. Чтобы иметь возможность хорошо знать, что метеорологи говорят нам в прогнозировании погоды, и иметь возможность анализировать и лучше понимать нашу атмосферу.

Узнайте все о барометре, приборе, с помощью которого измеряется атмосферное давление:

Теме статьи:
барометр

Записи

Самое высокое барометрическое давление, приведенное к уровню моря, когда-либо зарегистрированное на Земле (выше 750 метров), составило 1084,8 гПа (32,03 дюйма рт. Ст.), Измеренное в Тосонценгеле, Монголия, 19 декабря 2001 года. 750 метров) было в Агате в Эвенкийском автономном округе , Россия (66 ° 53 ‘ с.ш., 93 ° 28’ в.д., высота: 261 м, 856 футов) 31 декабря 1968 г. при 1083,8 гПа (32,005 дюйма рт. Ст.). Дискриминация происходит из-за проблемных допущений (предполагая стандартную скорость отклонения), связанных с понижением уровня моря с большой высоты.

Мертвое море , самое низкое место на Земле в 430 м (1410 футов) ниже уровня моря, имеет соответственно высокое типичное атмосферное давление 1065 гПа. Рекорд приземного давления ниже уровня моря в 1081,8 гПа (31,95 дюйма ртутного столба) был установлен 21 февраля 1961 года.

Самое низкое атмосферное давление, не связанное с торнадом, когда-либо измерялось, было 870 гПа (0,858 атм; 25,69 дюйма ртутного столба), установленное 12 октября 1979 года во время окончания тайфуна в западной части Тихого океана. Измерения были основаны на инструментальных наблюдениях с самолета-разведчика.

Влияние изменений давления на организм

По мнению врачей, оптимальная степень воздействия атмосферы на каждого из нас оценивается не в среднерегиональных цифрах. Показателем того, что уровень давления ртутного столба находится в норме, является удовлетворительное физическое состояние конкретного человека. Но есть общие для всех тенденции к ухудшению самочувствия при определенных условиях.

• Суточные колебания в 1-2 деления барометра не несут негатива для здоровья.
•  Перемещение ртутного столбика вверх или вниз на 5-10 единиц заметнее отражается на самочувствии, особенно при резкой смене погоды. Если большие амплитуды давления характерны для данного региона, местные жители к ним привычны, а приезжие будут реагировать на эти скачки сильнее.
• При подъеме в горы на 1000 м, когда давление падает на 30 мм рт. столба, у некоторых людей случаются обмороки – это проявление так называемой горной болезни.

Краткий ответ на вопрос, какое нормальное атмосферное давление для человека является оптимальным, звучит так: то, которое он не замечает. Быстрое движение ртутного столбика в ту или иную сторону со скоростью более 1 мм рт. ст. за 3 часа вызывает стресс даже в здоровом организме. Многие ощущают легкий дискомфорт, сонливость, усталость, учащение сердцебиения. Если эти признаки выражены заметнее, речь идет о метеозависимости.

Группы риска

Обостренная реакция на атмосферные процессы характерна для людей с различными патологиями. У них при колебаниях давления в атмосфере резче меняется давление во всех полостях организма (кровеносных сосудах, плевре легких, суставных капсулах), в результате чего раздражаются барорецепторы. Эти нервные окончания передают болевые сигналы в головной мозг. Больше других склонны к ухудшению здоровья из-за погодных явлений следующие группы пациентов:

• с болезнями легких и бронхов – астмой, плевритом, хроническим и обструктивным бронхитом, травмами грудной клетки;
• с сердечно-сосудистыми заболеваниями – атеросклерозом, гипертонией, гипотонией;
• с нарушениями мозговой деятельности – после черепно-мозговых травм, при повышенном внутричерепном давлении;
• с хроническими проблемами органов слуха и обоняния – гайморитами, евстахиитами, фронтитами, отитами;
• с болезнями опорно-двигательного аппарата – остеохондрозом, ревматизмом, артрозом.

Симптомы нарушений здоровья при высоком и низком атмосферном давлении

Когда в результате перемещения воздушных масс нормальное давление атмосферы сменяется повышенным, наступает антициклон. Если в регионе устанавливается область низкого давления, речь идет о циклоне. В периоды взлетов и падений ртутного столба организм человека испытывает разные проявления дискомфорта.

Антициклон

Его признаки – солнечная безветренная погода, стабильная температура (зимой низкая, летом высокая), отсутствие осадков. Высокое давление отрицательно сказывается на состоянии гипертоников, астматиков, аллергиков. На приход антициклона указывают следующие признаки:

• сердечные боли, учащенный пульс;
•  головная боль, пульсация в висках, головокружение;
• недомогание, низкая работоспособность;
• краснота лица;
• повышение артериального давления;
• уменьшение в крови уровня лейкоцитов, выполняющих в организме защитные функции;
• кашель, выделения из носа, слезотечение (у аллергиков) – из-за роста содержания в сухом воздухе вредных примесей.

Циклон

Он характеризуется непостоянной температурой, высокой влажностью, облачностью и осадками. Влиянию циклона больше других подвержены гипотоники, сердечники, пациенты с болезнями ЖКТ. Понижение давления атмосферы воздействует на организм таким образом:

• падает АД, замедляется сердцебиение;
• затрудняется дыхание, усиливается одышка;
• повышается внутричерепное давление, начинается мигрень;
• нарушается деятельность пищеварительной системы, активизируется газообразование.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролик показывает способы снятия показаний давления воды в квартире в трёх водоразборных точках:

Видеоролик, автор которого предлагает доступный способ измерения давления воды в системе водоснабжения при помощи манометра, изготовленного из подручных средств:

Видео с советами по правильному монтажу на инженерных сетях циркуляционного проточного насоса:

Знание предписанных законодательством норм по давлению воды в водонапорной системе квартиры и правильное проведение процедуры его замеров очень важны для простого потребителя. Это позволит аргументировать свои законные требования к управляющей компании в случае нарушений ей социальных стандартов по водоснабжению.

Но главное, даже оставшись наедине с этой проблемой, следуя приведённым инструкциям, вполне доступно самостоятельно обеспечить комфортное пользование водой и защитить бытовые приборы и санитарно-технические устройства, использующие воду, от отказов в работе и преждевременного выхода из строя.

Вы неоднократно наблюдаете слабый напор в сети водоснабжения и хотите своими силами повысить его? Но у вас остались сомнения по выбору оптимального варианта для повышения давления? Спрашивайте совет у других пользователей и наших экспертов в блоке комментариев.

А может вы самостоятельно установили оборудование, повышающее давление, и теперь хотите поделиться своим опытом? Пишите свои рекомендации, добавляйте фото вашего насоса/станции под этой статьей.

Давление — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Для обозначения давления обычно используется символ p — от лат.pressЕ«ra (давление).

Давление на поверхность может иметь неравномерное распределение, поэтому различают давление на локальный фрагмент поверхности и среднее давление на всю поверхность.

Давление на локальной площади поверхности определяется как отношение нормальной составляющей силы dF_n, действующей на этот фрагмент поверхности, к площади этого фрагмента dS:

p = dF_n/dS

Среднее давление по всей поверхности есть отношение нормальной составляющей силы F_n, действующей на данную поверхность, к её площади S:

p_ср = F_n/S

Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами.

Единицы измерения давления имеют давнюю историю и с учетом разных сред (жидкость, газ, твердое тело) достаточно разнообразны. Приведем основные.