☰ Year plan · Science (Arabic)

مقاييس الحرارة وانتقالها والضغط الجوي

Week 11 · 2-3 Physical Factors and Their Effect on the Atmosphere (A): heat and the three temperature scales, conduction, convection, radiation, living through freezing and heat, atmospheric pressure, standard pressure, isobars, the barometer, pressure and the body · 3 lessons
3

الضغط الجوي: القيمة القياسية والبارومتر والارتفاع

Integrated Science Sec 1 Term 1, Unit 2: pp. 84–89
الهدفأعرّف الضغط الجوي، وأستخدم قيمته القياسية بوحدات مختلفة، وأشرح كيف يبينه البارومتر والارتفاع، وأسمي مكونات الدم.
كلمات جديدة
الضغط الجوي · وزن عمود الهواء فوق نقطة لكل وحدة مساحةالبارومتر · جهاز يقيس الضغط الجويالمليبار (mbar) · وحدة ضغط تُستخدم في خرائط الطقس؛ ١ mbar = ١٠٠ N/m²خط الضغط المتساوي (الأيزوبار) · خط يصل بين أماكن متساوية الضغط
الشرح

تمسك الجاذبية الهواء حول الأرض، ويضغط وزن الهواء فوق مكان ما عليه. وهذا هو الضغط الجوي. وهو يؤثر في كل الاتجاهات لا إلى أسفل فقط. ويقع معظم كتلة الهواء في أدنى ٣٠ km (الكتاب)، فيخف الهواء كلما صعدت: يقل عدد الجزيئات في كل نَفَس، مع أن الهواء ما زال نحو ٢١% أكسجين. ويستجيب الجسم بتكوين مزيد من كرات الدم الحمراء. والضغط الجوي القياسي هو الضغط عند مستوى سطح البحر عند ٠ °C: ١٫٠١٣ × ١٠⁵ N/m² = ١٠١٣ mbar = ٧٦٠ mm زئبق = ١ atm. وتستخدم خرائط الطقس المليبار وخطوط الضغط المتساوي. وفي البارومتر الزئبقي يرتفع الزئبق ٧٦٠ mm فوق مستواه في الحوض عند سطح البحر؛ ويقصر العمود عند الارتفاعات الأكبر. ويذكر الكتاب كذلك أن انخفاض الضغط على ارتفاعات كبيرة قد يزيد احتمال نزف الأنف عند بعض المتسلقين (وللهواء الجاف دور أيضًا). وللدم أربعة مكونات: البلازما (السائل الذي فيه البروتينات والمواد المغذية والهرمونات والفضلات)، وكرات الدم الحمراء (يحمل الهيموجلوبين الأكسجين وقليلًا من ثاني أكسيد الكربون)، وكرات الدم البيضاء (للدفاع)، والصفائح الدموية (للتجلط).

0500100015000 km1 km3 km5 km10 km11 kmالضغط mbar، قيم معيارية
أمثلة محلولة
حوّل ٩٠٠ mbar إلى N/m². المليبار الواحد ١٠٠ N/m²، فـ ٩٠٠ × ١٠٠ = ٩٠ ٠٠٠ N/m². وحوّل ٢٠٠٠ N/m² إلى mbar: ٢٠٠٠ ÷ ١٠٠ = ٢٠ mbar.
يقرأ بارومتر زئبقي ٧٠٠ mm. وبوحدة mbar هذا يساوي ٧٠٠ ÷ ٧٦٠ × ١٠١٣ ≈ ٩٣٣ mbar، أي أقل من القياسي، فنحن فوق مستوى سطح البحر أو أن الطقس يتغير.
استخدم الرسم: عند ٥ km يبلغ الضغط ٥٤٠ mbar. وبالمقارنة بمستوى سطح البحر ٥٤٠ ÷ ١٠١٣ × ١٠٠ ≈ ٥٣% أي نحو النصف. وعند ١٠ km يبلغ ٢٦٥ mbar أي نحو الربع. ويهبط الضغط بسرعة في البداية ثم ببطء أكبر.
نشاط الفصل

بطاقة فوق كوب، بمساعدة أحد الكبار وفوق حوض. املأ كوبًا بلاستيكيًا بالماء حتى الحافة، وضع فوقه بطاقة صلبة وأمسكها، ثم اقلب الكوب. ارفع يدك عن البطاقة وصف ما يحدث ولماذا يستطيع الضغط الجوي إمساكها. ثم جرّب بكوب نصف ممتلئ. اكتب ما تغير. وسجّل أيضًا قراءة الضغط في تطبيق الطقس لثلاثة أيام.

تدرّب
1
اذكر الضغط الجوي القياسي بوحدتي mbar وmm زئبق.
2
حوّل ١٠١٣ mbar إلى N/m².
3
لماذا يصعب التنفس على جبل مرتفع مع أن الهواء ما زال ٢١% أكسجين؟
4
أي مكونات الدم يساعده على التجلط؟
5
ماذا يصل خط الضغط المتساوي؟