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氣壓計是誰發明的 氣壓計的作用是什么

本文章由注冊用戶 知識雜談 上傳提供 2024-06-20 評論 0
摘要:氣壓計在生活中應用廣泛,像天氣變化預測就可以用氣壓計測量,當氣壓高時天氣晴朗,氣壓降低時,將有風雨天氣出現。氣壓計是誰發明的? 氣壓計發明者是意大利物理學家、數學家托里拆利。氣壓計的發明除了可以測量大氣壓強外,還可以間接測量海拔高度、輔助GPS定位,進行防水測試等。

一、氣壓計是誰發明的

氣壓計是由(you)意大利物(wu)理學(xue)家、數(shu)學(xue)家托里拆(chai)利發明(ming)的(de)。1644年,埃萬杰利斯(si)塔·托里拆(chai)利(EvangelistaTorricelli,1608—1647)發明(ming)出了氣壓計。

托里拆利(li)(li)曾(ceng)師從伽利(li)(li)略(lve),雖然(ran)時間很短(duan),但(dan)卻受到了(le)伽利(li)(li)略(lve)一(yi)項觀測的(de)(de)啟發(fa),即活塞泵最高(gao)(gao)只能把水泵到33英尺(約10米)的(de)(de)高(gao)(gao)處。

托里拆利(li)提出空氣(qi)也有重量,產生壓(ya)力。他做了一頊實驗來(lai)證(zheng)明這個理論。汞(gong)的(de)密度遠比(bi)水高,因此只需(xu)一小點汞(gong)和一支玻璃試(shi)管就(jiu)能完成實驗,非常(chang)簡單。

實驗中(zhong),他(ta)在一(yi)(yi)個(ge)盤(pan)子上倒滿(man)了(le)汞(gong)(gong)(一(yi)(yi)種密度為水(shui)13.6倍(bei)的(de)(de)液體),又向一(yi)(yi)支長(chang)4英尺(1.2米)的(de)(de)玻璃(li)試(shi)管(guan)(guan)中(zhong)倒滿(man)汞(gong)(gong),而后將試(shi)管(guan)(guan)倒置,讓開口沖(chong)向裝(zhuang)滿(man)汞(gong)(gong)的(de)(de)盤(pan)子。不是所有試(shi)管(guan)(guan)中(zhong)的(de)(de)汞(gong)(gong)都(dou)會(hui)流入盤(pan)子,仍有30英寸(760毫米)的(de)(de)汞(gong)(gong)留在了(le)試(shi)管(guan)(guan)中(zhong)。唯一(yi)(yi)能使汞(gong)(gong)留在試(shi)管(guan)(guan)中(zhong)的(de)(de)力就是空氣的(de)(de)重量向盤(pan)中(zhong)汞(gong)(gong)所施加(jia)的(de)(de)壓力。

“氣(qi)壓計(ji)”又意為“重量計(ji)”(源自希臘詞語“bdros”和“metron”,前(qian)者意為重量,后者意為米)。直到1665年,羅(luo)伯特·波義耳才創造出(chu)氣(qi)壓計(ji)一(yi)詞,他還用(yong)U形管(guan)改變了氣(qi)壓計(ji)的外形,不(bu)再需要汞池。

英國物(wu)理(li)學家羅伯特(te).胡克(RobertHooke,1635—1703)對(dui)氣壓計進行了(le)進一步改造(zao),創造(zao)出(chu)了(le)更簡明易(yi)讀的刻度尺。

二、氣壓計的作用是什么

氣壓(ya)計的用(yong)途除了可以(yi)測量大(da)氣壓(ya)強外,還(huan)可以(yi)間接測量海拔高度、輔助GPS定位,還(huan)可以(yi)進行(xing)防水測試等(deng)。

1、預測天氣

可(ke)預測天氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)變化,氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)高(gao)(gao)時天氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)晴朗;氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)降低時,將有(you)風雨天氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)出現。氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)計所(suo)(suo)測得的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)的(de)(de)(de)變化跟天氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)有(you)密切的(de)(de)(de)關系。一般的(de)(de)(de)說,晴天的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)比陰天高(gao)(gao),冬天的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)比夏天高(gao)(gao)。其實這個問(wen)題可(ke)歸結(jie)為(wei)溫度、濕度與大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)壓(ya)強(qiang)的(de)(de)(de)關系問(wen)題。我(wo)們通常所(suo)(suo)稱的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi),就是包圍在地球周圍的(de)(de)(de)整個空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)層(ceng)。它除(chu)了(le)含有(you)氮氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)及二氧(yang)化碳等多種氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體外(wai),還含有(you)水(shui)汽和塵埃。

當一個地(di)區的(de)(de)(de)氣溫(wen)(wen)增加(jia)時(shi),往(wang)往(wang)伴隨著另(ling)一個地(di)區溫(wen)(wen)度的(de)(de)(de)降低(di)(di),這就為(wei)高溫(wen)(wen)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)空氣向低(di)(di)溫(wen)(wen)處(chu)(chu)擴(kuo)(kuo)散(san)帶來了可(ke)能(neng)。而(er)擴(kuo)(kuo)散(san)的(de)(de)(de)結果常常是高溫(wen)(wen)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)氣壓比(bi)低(di)(di)溫(wen)(wen)處(chu)(chu)低(di)(di)。當我們生活的(de)(de)(de)北半(ban)球是接受太(tai)陽(yang)熱(re)量最(zui)多的(de)(de)(de)盛夏時(shi),南半(ban)球卻是接受太(tai)陽(yang)熱(re)量最(zui)少的(de)(de)(de)嚴冬(dong)。這時(shi),由于北半(ban)球的(de)(de)(de)空氣要向南半(ban)球擴(kuo)(kuo)散(san)而(er)使北半(ban)球的(de)(de)(de)氣壓較南半(ban)球要低(di)(di)。

而由于(yu)(yu)大(da)氣(qi)(qi)總量基本不變(bian),則此時(shi)北(bei)半(ban)球的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)就(jiu)低于(yu)(yu)標準(zhun)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya),南(nan)半(ban)球的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)當(dang)然也就(jiu)會(hui)高于(yu)(yu)標準(zhun)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)。同樣(yang),空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)反方向擴散又會(hui)使北(bei)半(ban)球冬季的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)高于(yu)(yu)標準(zhun)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)。因而,在北(bei)半(ban)球,冬季的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)就(jiu)會(hui)比夏季要(yao)高。當(dang)然,大(da)氣(qi)(qi)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)變(bian)化是(shi)很復雜的(de)(de)(de)。

2、測量海拔

最直(zhi)觀的用(yong)途當(dang)然是海(hai)拔測(ce)量,根據所處(chu)高(gao)度(du)(du)(du)(du)不同(tong)(tong)大(da)氣壓(ya)(ya)強(qiang)也在(zai)變化,海(hai)拔越高(gao)大(da)氣壓(ya)(ya)強(qiang)越小(xiao),同(tong)(tong)時一些運動APP中(zhong)有(you)(you)爬(pa)樓的選項(xiang),這其(qi)中(zhong)顯(xian)(xian)示的爬(pa)的樓層數也是根據氣壓(ya)(ya)計測(ce)量換算(suan)所得,為登山等運動愛好者提(ti)供了更多的便(bian)利(li)。手機(ji)中(zhong)的氣壓(ya)(ya)計精度(du)(du)(du)(du)還(huan)是不錯(cuo)的,例如所處(chu)6層,在(zai)將(jiang)手機(ji)放(fang)置于地面(mian)上時顯(xian)(xian)示高(gao)度(du)(du)(du)(du)21米(mi),將(jiang)手機(ji)舉過頭頂最高(gao)處(chu)時手機(ji)顯(xian)(xian)示高(gao)度(du)(du)(du)(du)23米(mi)。另外(wai)有(you)(you)的手機(ji)中(zhong)同(tong)(tong)時還(huan)包括(kuo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳感器,它(ta)可以捕捉到溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)來(lai)對(dui)結(jie)果進行修正,以增加測(ce)量結(jie)果的精度(du)(du)(du)(du)。

3、輔助GPS

由于受到(dao)技(ji)術和其它方(fang)面原(yuan)因的(de)限制,GPS在(zai)定(ding)(ding)位中的(de)高度(du)一項一般(ban)誤(wu)差都會(hui)有十米左右,所以在(zai)手機原(yuan)有GPS的(de)基(ji)礎上再(zai)增加(jia)(jia)(jia)氣(qi)壓計,可(ke)(ke)以輔助GPS使定(ding)(ding)位更加(jia)(jia)(jia)精(jing)準(zhun)。尤其在(zai)一線城市交(jiao)通(tong)中,立(li)交(jiao)橋(qiao)、高架橋(qiao)林立(li),以往基(ji)于的(de)GPS的(de)導航(hang)無法判斷是(shi)在(zai)高架橋(qiao)上方(fang)還是(shi)下方(fang)行駛,容易(yi)造成(cheng)錯誤(wu)的(de)引導。當加(jia)(jia)(jia)入(ru)了(le)氣(qi)壓計后,導航(hang)軟件可(ke)(ke)感應氣(qi)壓變化,實現高架區域(yu)內的(de)垂(chui)直定(ding)(ding)位,進行精(jing)確(que)判斷,從而帶(dai)來了(le)更為精(jing)準(zhun)的(de)導航(hang)服務。

4、室內定位

在室內環境中,由于信號等原因GPS的誤差(cha)較(jiao)大(da),所處的地理位(wei)置較(jiao)難(nan)定(ding)位(wei),更無(wu)法(fa)感知垂直高度,在大(da)型商(shang)(shang)場中容易出現摸不到“北(bei)”的情況(kuang)。而如果手機加(jia)(jia)上氣壓(ya)計再配合加(jia)(jia)速計、陀螺儀等就可以(yi)完成精確的室內定(ding)位(wei),這樣就可以(yi)清楚(chu)地了解自己所處位(wei)置并順利找到需要的餐廳或商(shang)(shang)鋪。

5、測試防水

如果你的手機支持防水,但是你感覺自己手機有縫隙,又舍不得讓它下水進行驗證的話,通過氣壓計就可(ke)以(yi)幫你驗證(zheng)手(shou)(shou)機的(de)氣(qi)(qi)密性。用手(shou)(shou)使勁按壓屏幕,空氣(qi)(qi)來(lai)不及(ji)跑出,瞬間(jian)的(de)氣(qi)(qi)壓值(zhi)(zhi)(zhi)升高,松手(shou)(shou)后(hou),壓力值(zhi)(zhi)(zhi)又會穩(wen)定回(hui)落到原(yuan)始數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)。因為氣(qi)(qi)體分(fen)子確實比水(shui)份子要(yao)小,試想氣(qi)(qi)體都不容易(yi)進入手(shou)(shou)機內部(bu),那(nei)水(shui)自然是更不容易(yi)進入了,這個(ge)結果作(zuo)為參(can)考是可(ke)以(yi)的(de),但(dan)不能以(yi)此(ci)判定防水(shui)能力,但(dan)是相(xiang)對來(lai)說,這個(ge)測(ce)試數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)波動大的(de)防水(shui)能力應該會更好。

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