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Es el hecho de que el 100 kPa equivale a alrededor de 1 atmósfera accidental?

Típica atmósfera de cerca del nivel del mar, en las condiciones ambientales es de alrededor de 100.000 pascales.

Pero el pascal, como la unidad, no se define a través de la Tierra de la presión atmosférica. Se define como un newton por metro cuadrado. El newton es $\rm{kg \: m}\over s^2$. Por eso, $\rm[Pa] = [ {kg \over {m \: s^2}} ]$.

Hoy en día, las definiciones de las unidades son a menudo fijo a diversos fenómenos naturales, pero no era así, cuando ellos eran creados.

La Segunda es una antigua unidad, derivado de una fracción de día, 1/86400 de sinódico día en la Tierra. El medidor se deriva de la circunferencia de la Tierra, $10^{-7}$ de la distancia del polo norte al ecuador. El kilo llegó a ser como la masa de un decímetro cúbico de agua.

De 100.000 pascales, o 1 bar, sin embargo, es acerca de la presión atmosférica media al nivel del mar. Que es una terrible número de ronda -, mientras que la presión de la atmósfera de la Tierra no parece tener nada en común con el resto de las "fuentes" de las otras unidades.

Es esta "ronda" valor accidental, o me estoy perdiendo una parte oculta de la relación?

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Nathan Feger Puntos 7675

Esto es una coincidencia. No hay nada sobre la atmósfera que hacer es tener una buena relación con la rotación de la Tierra o el diámetro, o el hecho de que el agua es abundante en la superficie.

Por otro lado, es importante tener en cuenta que la coincidencia no es tan notable como nota, porque de una versión de la ley de Benford. Dado absolutamente cero conocimiento previo acerca de la cantidad de aire que hay en la atmósfera, nuestra conjetura sobre el valor de la presión atmosférica, tendría que ser distribuido uniformemente a lo largo de muchos órdenes de magnitud. Esto es similar a la de lanzar un dardo a una hoja de registro de la escala gráfica en papel:

Tenga en cuenta que las plazas en el que las coordenadas de inicio con $1.\:{{.}{.}{.}}$ más grande que los otros, por lo que son bastante más probable que la captura de el dardo. Una similar (más débil) efecto hace que la probabilidad de que el segundo dígito 0 12% en lugar de los ingenuos 10%.

26voto

Stas Puntos 282

Para ampliar @EmilioPisanty la respuesta. La definición original del medidor fue:

la diez millonésima parte de la distancia entre el Polo Norte y el Ecuador[.]

La definición original de las bacterias gram fue:

La palabra gramo fue adoptado por la Convención Nacional francesa en su decreto 1795 de revisar el sistema métrico como en la sustitución de la gravet introducido en 1793. Su definición se mantuvo que la del peso (pesos) de un centímetro cúbico de agua.

Y la definición original de un segundo puede ser rastreada hasta el sistema sexagesimal sistema de conteo de los Babilonios y la duración de un día. Así, la definición original de un segundo es $\frac{1\operatorname{day}}{24 \times 60 \times 60}$, en promedio. A grandes rasgos, entonces, podemos realizar un seguimiento del valor de $1$ Pascal regreso a la radio de la Tierra, el período de rotación de la Tierra, y la densidad del agua. No hay ninguna razón para esperar que la presión de la atmósfera a nivel del mar para ser particularmente estrechamente relacionado con alguna de esas, ya que dependerá de la composición de la Tierra (la masa dictada por la Tierra, la composición del material [balance de silicatos vs hierro/níquel]), su radio, y la temperatura en su superficie (que depende del sol, el planeta del albedo, etc.), la fuerza del campo magnético de la Tierra, y cómo energético de los vientos solares privando a la atmósfera de distancia.

En cualquier caso, en términos de las definiciones originales, el Pascal es dada por: $$1\operatorname{Pa} \equiv \left(\frac{729 \pi^2}{39,062,500,000}\right)\frac{\rho_{\mathrm{water}} R_{\mathrm{Earth}}^2}{T_{\mathrm{day}}^2},$$ y no tenemos ninguna razón para esperar que la presión atmosférica a nivel del mar para ser particularmente estrechamente relacionado con cualquiera de estas variables, especialmente teniendo en cuenta la interferencia de otros factores en la fijación de la presión del aire al nivel del mar.

Tenga en cuenta que la presión del aire al nivel del mar también puede cambiar. Considere la posibilidad de Venus, por ejemplo. Es un pequeño planeta, pero la combinación de estar más cerca del sol y un fuerte efecto invernadero que significa que su atmósfera es increíblemente pesado. La presión en la superficie de Venus es $9.3\operatorname{MPa}$, o alrededor de $92$ veces mayor que la presión atmosférica aquí en la Tierra.

Mirando cómo la temperatura de la Tierra, la composición de su atmósfera, y la producción de energía solar han cambiado con el tiempo, me gustaría ser sorprendido al enterarse de que el nivel del mar la presión de la atmósfera ha sido estable a más de un factor de $2$ largo de toda su historia.

Edit: he encontrado una referencia a una reconstrucción de la antigua presión atmosférica.

Aquí, podemos calcular absoluta Archaean la presión barométrica en el uso de la distribución del tamaño de las burbujas de gas en flujos de lava basálticos que consolidó a nivel del mar $\sim 2.7 \operatorname{Gyr}$ en el Cratón de Pilbara, Australia. Nuestros datos indican un número sorprendentemente bajo de la superficie de presión atmosférica de $P_{\mathrm{atm}} = 0.23 \pm 0.23\ (2\sigma) \operatorname{bar}$, y combinados con estudios previos sugieren $\sim 0.5 \operatorname{bar}$ como límite máximo a finales de Archaean $P_{\mathrm{atm}}$

-4voto

user2392335 Puntos 26

No es que no coincidencia:

Es porque las unidades para la masa, la fuerza y la presión han elegido tal que los coeficientes comunes de las unidades (densidad del agua $\rho_{Water}$, aceleración de la gravedad en la tierra $g$; la presión de la unidad $1 at$) tienen valores que son potencias de 10. (Además de las mejoras en la medición cambiado los valores de un poco más adelante; especialmente,$g$; es por eso que los valores no son exactamente $1.000\times 10^n$).

Poner juntos obtendrá:

más o menos:
$1 at \approx 10 \times 1000kg/m³ \times 10N/kg = 100000 N/m² = 100000Pa$

más exacto:
$1 at = 10 \times 1000kg/m³ \times 9.81N/kg = 98100 N/m² = 98100Pa$
o
$1 Pa = 1019 \times10^{-5}at$


EDITAR:
Me estoy refiriendo sobre el valor de 1 en (la llamada "técnica de la atmósfera") no la de la atmósfera estándar.

Tenga en cuenta que el título de la pregunta original es ambiguo, ya que sólo menciona "1 atmósfera".

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