8.10-Atmospheric Pressure
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8.10 - Atmospheric Pressure
- Atmospheric pressure is the force exerted by the weight of air molecules on a surface.
- It decreases with increase in altitude because there are fewer air molecules at higher altitudes.
- Atmospheric pressure is measured using a barometer.
- The standard atmospheric pressure at sea level is 1 atm = 101325 Pa (Pascal).
- Formula for pressure: $P = \dfrac{F}{A}$, where P is pressure, F is force, and A is area.
- Pressure decreases as the area of contact increases for the same force.
- Atmospheric pressure supports the functioning of various weather phenomena.
8.10 - Atmospheric Pressure
Atmospheric pressure is the force exerted by the weight of the air above us. It is a result of the gravitational pull on the air molecules in the Earth's atmosphere. This pressure decreases with an increase in altitude, as the air becomes thinner with height.
The air around us is made up of various gases such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide, which all contribute to the overall weight of the atmosphere. Atmospheric pressure acts in all directions and is responsible for various phenomena like the weather and movement of fluids in pipes and the human respiratory system.
Definition: Atmospheric pressure is the pressure exerted by the weight of the air above a given point. It is generally measured using a device called a barometer.
Unit of Measurement: The SI unit of atmospheric pressure is the Pascal (Pa). One Pascal is equivalent to one Newton per square meter (N/m²).
Factors affecting Atmospheric Pressure:
- Altitude: As altitude increases, atmospheric pressure decreases because there is less air above to exert pressure.
- Temperature: Warm air is lighter and rises, causing a decrease in pressure, while cold air is denser and sinks, increasing the pressure.
- Humidity: More water vapor in the air leads to lower pressure because water vapor is less dense than dry air.
Formula for Atmospheric Pressure:
The pressure exerted by a column of air can be calculated using the formula:
$P = \dfrac{F}{A}$
Where:
- $P$ is the atmospheric pressure,
- $F$ is the force exerted by the air column,
- $A$ is the area on which the force is acting.
At sea level, the average atmospheric pressure is 101325 Pa (Pascal) or 1 atmosphere (atm). In different regions, this pressure can vary depending on local weather conditions.
Barometer: A barometer is an instrument used to measure atmospheric pressure. There are two types of barometers: the mercury barometer and the aneroid barometer.
Mercury Barometer: In this barometer, a column of mercury in a tube is supported by the atmospheric pressure. The height of the mercury column changes with variations in atmospheric pressure. Higher pressure pushes the mercury up, while lower pressure causes the mercury to fall.
Aneroid Barometer: This barometer contains a small metal box that is sensitive to pressure changes. The box expands or contracts as atmospheric pressure changes, and this movement is translated into readings on a scale.
Effect of Atmospheric Pressure: Atmospheric pressure plays a crucial role in the movement of fluids and gases. For example, in the human respiratory system, air enters the lungs due to a pressure difference between the atmospheric pressure and the pressure inside the lungs.
Example of Atmospheric Pressure: The phenomenon of sucking water through a straw is a result of atmospheric pressure. When you create a lower pressure inside the straw by sucking, the higher atmospheric pressure pushes the water up into the straw to equalize the pressure.
In conclusion, atmospheric pressure is an important concept in understanding various natural and physical phenomena. It is crucial for various scientific applications and the study of weather patterns, aviation, and even in our everyday activities.
YVSREDDY, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
8.10-Atmospheric Pressure
वायुमंडलीय दाब (Atmospheric Pressure) वह दबाव है जो पृथ्वी की वायुमंडल द्वारा उसके सतह पर पड़ता है। यह दबाव हवा के कणों द्वारा उत्पन्न होता है, जो पृथ्वी के चारों ओर फैलते हैं। वायुमंडलीय दाब का माप सामान्यतः बल प्रति यूनिट क्षेत्रफल (Force per unit area) के रूप में किया जाता है।
वायुमंडलीय दाब का कारण वायुमंडल के विभिन्न गैसों के कणों का निरंतर गति से टकराना है। वायुमंडलीय दाब के प्रभाव के कारण हमें पृथ्वी पर किसी भी स्थान पर हवा महसूस होती है। यह दबाव पृथ्वी की सतह पर 101325 पैस्कल (Pa) होता है।
वायुमंडलीय दाब का माप:
वायुमंडलीय दाब का माप एक साधारण यंत्र से किया जाता है, जिसे बैरोमीटर (Barometer) कहा जाता है। बैरोमीटर में तरल (जैसे पारा) को एक बंद ट्यूब में डाला जाता है, और ट्यूब को उल्टा करके एक कटोरे में रखा जाता है। पारा का स्तर इस दबाव के कारण ऊपर और नीचे होता है, जिससे वायुमंडलीय दाब का माप प्राप्त होता है।
वायुमंडलीय दाब का सूत्र:
वायुमंडलीय दाब को सामान्य रूप से निम्नलिखित सूत्र से व्यक्त किया जाता है:
$$ P = \dfrac{F}{A} $$
यहां,
- $P$ = दबाव (Pressure),
- $F$ = बल (Force),
- $A$ = क्षेत्रफल (Area) है।
वायुमंडलीय दाब और ऊँचाई:
वायुमंडलीय दाब पृथ्वी की सतह से ऊपर उठने पर घटता जाता है। जितनी अधिक ऊँचाई होती है, वायुमंडलीय दाब उतना ही कम होता है। उदाहरण के लिए, पहाड़ी इलाकों में वायुमंडलीय दाब समुद्रतल से कम होता है।
वायुमंडलीय दाब के प्रभाव:
वायुमंडलीय दाब हमारे रोजमर्रा के जीवन में कई महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है, जैसे:
- वायुमंडलीय दाब की वजह से पानी में उबालने की प्रक्रिया में बदलाव होता है। उच्च ऊँचाई पर पानी कम तापमान पर उबालता है।
- वायुमंडलीय दाब हवाई जहाज की उड़ान के दौरान भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हवाई जहाज को उड़ने के लिए वायुमंडलीय दाब और विमान के बीच एक संतुलन बनाना पड़ता है।
वायुमंडलीय दाब की मापी इकाई:
वायुमंडलीय दाब की मानक इकाई पैस्कल (Pa) है। 1 पैस्कल का अर्थ है 1 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर (1 N/m²)। एक अन्य सामान्य इकाई है, जिसे मिलीबार (mb) कहा जाता है। 1 मिलीबार = 100 पास्कल।
वायुमंडलीय दाब का महत्त्व:
वायुमंडलीय दाब का जीवन में कई उपयोग हैं। यह समुद्र की लहरों, वायुमंडलीय चक्रों (Atmospheric Circulation) और मौसम की परिस्थितियों को प्रभावित करता है। इसके अलावा, वायुमंडलीय दाब का मानव शरीर पर भी असर पड़ता है, विशेष रूप से उच्च ऊँचाई पर जहां ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है।