قانون الضغط الجوي

قانون الضغط الجوي

يعبِّر قانون الضغط الجوي عن وزن عمود الهواء المؤثر على وحدة مساحة معينة، وتستخدم القاعدة التالية والمعروفة بقانون الضغط الجوي لحساب مقدار الضغط^[١]:

الضغط الجوي= وزن عمود الهواء / المساحة

وبالرموز: ض= ق / م.

• (ق): يعبِّر عن وزن عمود الهواء.
• (م): يعبِّر عن المساحة.

تعريف الضغط الجوي

يتكون الغلاف الجوي من مجموعة من الغازات التي لها صفات المواد كالكثافة والكتلة وغيرها، ويعرّف الضغط الجوي يعرَّف بأنّه مقدار القوة التي يمارسها وزن عمود من الهواء على مساحة معينة من الأرض، ويتناقص الضغط الجوي بالارتفاع عن مستوى سطح البحر^[٢].

وحدات قياس الضغط الجوي

يقاس الضغط الجوي بعدة وحدات منها^[٣]:

1. باسكال (Pascal ) ويرمز لها (Pa): وقد سميت هذه الوحدة بذلك الاسم نسبةً للعالم الرياضي والفيزيائي الفرنسي بليز باسكال، وتعبِّر وحدة باسكال عن ضغطٍ مقداره نيوتن واحد لكل متر مربع (N/m²)، كما أنّ هذه الوحدة تستخدم في النظام الدولي للوحدات، ويعبَّر عنها بكيلوغرام واحد لكل متر في الثانية المربعة، لكن ونظرًا لأنّ وحدة الباسكال تنتج أرقامًا كبيرةً في قياس الضغط الجوي المرتفع يشيع استخدام الكيلو باسكال (KPa) إذ إنّها تساوي 1000 باسكال، أي 1000 نيوتن للمتر المربع، علمًا أنّ مقدار عند الضغط الجوي عند سطح البحر يساوي 101.325 كيلو باسكال^[٤].
2. باوند ثقلي في البوصة المربعة (Pounds per Square Inch) واختصارها (PSI): وتعتمد الولايات المتحدة هذه الوحدة لقياس الضغط غي أغلب الأحيان، لا سيما لقياس الضغط في المعدات الصناعية والمنزلية والتجارية، إذ عادةً ما تعطي أجهزة الضغط والاستشعار النتيجة بوحدة (PSI)، علمًا أنّ كل PSI 1 يساوي 6894.76 باسكال^[٥].
3. وحدة الضغط الجوي (atm)، إذ تستخدم هذه الوحدة القياسية كقيمة مرجعية أساسية لمتوسط ​​الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر، علمًا أنّ كل atm 1 يساوي 101.325 باسكال^[٦].
4. وحدة ضغط بار (Bar)، وتعدُّ من وحدات القياس المترية لقياس الضغط، إذ يشيع استخدامها في البلاد الأوروبية، فكل Bar 1 تساوي 100000 باسكال^[٧].
5. وحدة بوصة زئبق (inches of mercury) وتكتب اختصارًا (in.Hg)، ويُحسب هذا الضغط عند عوامل ثابتةً بالنسبة للجاذبية ودرجة حرارة التي يجب أن تكون صفرًا^[٨].
6. وحدة مليمتر زئبق (mm.Hg) أو (Torr)، إذ ينشئ وزن عمود الهواء ضغطًا مقداره 760 مليمترًا زئبقيًا، ومن الجدير بالذكر أنّ سبب تسمية هذه الوحدة بذلك الاسم يعود لاستخدام جهاز يحتوي على زئبق في قياس الضغط^[٩].

العلاقة بين الضغط الجوي ودرجة الحرارة

يعتمد مقدار الضغط الجوي على كمية الغازات الموجودة في عمود الهواء، فكلما كان عدد أو كمية الغازات أكبر أثرت بمجموع وزنها بقوة أي بضغط على سطح الأرض، وتتغير قيمة الضغط الجوي باختلاف درجات الحرارة، فكلما زادت درجة حرارة الهواء قلَّت كثافتها، وبالتالي تصعد جزيئات الهواء لأعلى وينتج ضغط جوي منخفض، وعندما تقل درجة حرارة الهواء تزداد كثافتها وبالتالي تزيد قيمة الضغط الجوي، إذًا فالعلاقة بين الضغط الجوي والحرارة عكسية^[١٠].

المراجع

1. ↑ " Atmospheric pressure ", britannica, Retrieved 17/2/2021. Edited.
2. ↑ " Atmospheric Pressure ", nationalgeographic, Retrieved 17/2/2021. Edited.
3. ↑ " Pressure Measurement Overview", ni, 5/2/2021, Retrieved 17/2/2021. Edited.
4. ↑ " Pascal ", britannica, Retrieved 17/2/2021. Edited.
5. ↑ Robert Lukat (10/11/2016), "Pressure Measurement: Understanding PSI, PSIA and PSIG", wika, Retrieved 17/2/2021. Edited.
6. ↑ "atm – Standard Atmosphere Pressure Unit", sensorsone, Retrieved 17/2/2021. Edited.
7. ↑ "bar Pressure Unit", sensorsone, Retrieved 17/2/2021. Edited.
8. ↑ " inch of mercury", ametsoc, Retrieved 17/2/2021. Edited.
9. ↑ Kevin Beck (16/2/2020), "How to Calculate mmHg", sciencing, Retrieved 17/2/2021. Edited.
10. ↑ "Air Pressure Can Change with the Temperature", illinois, Retrieved 17/2/2021. Edited.