大气压与海拔高度关系公式推导
大气压力随海拔高度变化的规律
大气压力随海拔高度变化的规律大气压力随海拔高度变化的规律大气压力随海拔高度变化的规律资料 2021-09-10 22:14:50 阅读476 评论0 字号:大中小订阅一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100 m,气压平均降低12.7 hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程具体太长,我简单说明下:假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
这就不详细再说了,太复杂了,你应该也不需要用到这么复杂的公式吧!大气压与海拔高度的关系式计算的:P=760(e^-(a/7924))。
大气压和海拔的换算
大气压力与海拔高度转换一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
大气密度与海拔高度和温度间的换算1、根据大气压力和空气密度计算公式,以及空气湿度经验公式,可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。
注:标准状态下大气压力为1,相对空气密度为1,绝对湿度为11 g/m3。
从表中可以看出,海拔高度每升高1 000 m,相对大气压力大约降低12%,空气密度降低约10%,绝对湿度随海拔高度的升高而降低。
大气压和海拔的换算参考资料
大气压力与海拔高度转换一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
大气密度与海拔高度和温度间的换算1、根据大气压力和空气密度计算公式,以及空气湿度经验公式,可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。
从表中可以看出,海拔高度每升高1 000 m,相对大气压力大约降低12%,空气密度降低约10%,绝对湿度随海拔高度的升高而降低。
2、空气温度与海拔高度的关系在无热源、无遮护的情况下,空气温度随海拔高度的增高而降低。
大气压力随海拔高度变化的规律
大气压力随海拔高度变化的规律资料2008-09-10 22:14:50 阅读476 评论0 字号:大中小订阅一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100 m,气压平均降低12.7 hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程具体太长,我简单说明下:假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
这就不详细再说了,太复杂了,你应该也不需要用到这么复杂的公式吧!大气压与海拔高度的关系式计算的:P=760(e^-(a/7924))。
其中假定海平面的大气压是760mmHg,会受天气影响略微变动。
大气压和海拔的换算
大气压力与海拔高度怎么转换标准大气压强Po= Pa= cmHg= mmHgPo=1.01325×10^5 Pa=76cmHg=760mmH g一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
大气压和海拔的换算
大气压力与海拔高度怎么转换标准大气压强Po= Pa= cmHg= mmHgPo=1.01325×10^5 Pa=76cmHg=760mmHg一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
大气密度与海拔高度和温度间的换算1、根据大气压力和空气密度计算公式,以及空气湿度经验公式,可得出大气压、空气密度、注:标准状态下大气压力为1,相对空气密度为1,绝对湿度为11 g/m3。
海拔与气压关系的计算公式
海拔与气压关系的计算公式嘿,朋友们!咱们今天来聊聊海拔与气压关系的计算公式,这可是个相当有趣又实用的知识呢!你有没有过这样的经历,爬山的时候越往上走,呼吸好像就变得越困难?这其实就和海拔与气压的关系有关。
就好像我们在爬楼梯,每上一层,感觉就会不一样。
那这海拔和气压到底是怎么相互影响的呢?其实它们之间的关系就像是一对调皮的小伙伴,海拔越高,气压就越低。
想象一下,气压是一群小精灵,它们在低空的时候热热闹闹挤在一起,可随着海拔升高,地方变大了,它们就开始稀稀拉拉地分散开,变得越来越少。
说到计算公式,咱们得先了解一个重要的概念,叫做标准大气压。
标准大气压就像是一把尺子,用来衡量其他气压的大小。
一般来说,在海平面上,标准大气压约为 101325 帕斯卡。
那怎么根据海拔来计算气压呢?这里有个公式:P = P₀ × (1 -h/44300)^5.255 。
这里的P 就是我们要求的气压,P₀就是标准大气压,h 就是海拔高度啦。
举个例子来说,如果咱们想知道海拔 2000 米处的气压,那咱们就把数值代入公式算算看。
这就像是做一道有趣的数学谜题,是不是挺有意思?你可能会问,知道这个公式有啥用呢?用处可大啦!比如飞行员在飞行的时候,就得清楚不同高度的气压,这样才能保证飞行的安全。
还有气象学家,他们靠这个公式来预测天气呢!再比如说,登山爱好者在攀登高峰之前,了解气压的变化,就能提前做好准备,应对可能出现的身体不适。
这就好比我们出门前看天气预报,知道会不会下雨,好决定带不带伞。
所以说啊,这个海拔与气压关系的计算公式,虽然看起来有点复杂,但只要咱们用心去理解,就能发现它其实就像我们生活中的好朋友,能在很多时候帮上大忙呢!总之,掌握了这个公式,我们就能更好地理解大自然的奥秘,也能在各种需要的场合派上用场。
怎么样,你是不是对这个公式有了新的认识呢?。
大气压与海拔高度的关系
大气压与海拔高度的关系在个人导航仪中,MEMS压力传感器充当气压计用于测量海拔高度变化。
因此,我们必须了解不同高度的大气压。
下面是大气压测量单位:psi –磅/平方英寸cm/Hg –水银柱高(厘米)cm/Hg –水银柱高(英寸)Pa –帕,国际制压力单位(SI) ,1Pa = 1 N/m2bar –巴,气压单位,1 bar = 105Pambar –毫巴,1mbar = 10-3 bar我们居住在地球大气层的底层,大气压随着海拔高度上升而降低。
我们将在59 ℉时的29.92 in/Hg海平面气压规定为标准大气压,这个平均值不受时间影响,而受到测量点的地理位置、气温和气流的影响。
因此,上述压力单位之间的换算关系是:1 个标准大气压= 14.7 psi = 76 cm/Hg = 29.92 in/Hg = 1.01325 bar = 1013.25 mbar可以用下面的表达式表示大气压与海拔高度之间关系[1]:其中:P0 是标准大气压,等于1013.25 mbar;Altitude是以米为单位的海拔高度。
P是在某一高度的以mbar为单位的气压图1根据上面的公式描述了大气压变化与海拔高度的关系。
如图1所示,当高度从海平面上升到海拔11,000米高时,大气压从1013.25 mbar降到230 mbar。
我们从图中不难看出,当高度低于1,500米时,大气压几乎呈线性降低,每100米大约降低11.2 mbar,即每10米大约降低1.1 mbar。
为了取得更精确的高度测量数据,可以在目标应用中构建一个大气压高度查询表,根据压力传感器的测量结果,确定对应的海拔高度。
如果使用全量程为300 mbar到1100 mbar的绝对MEMS压力传感器,测量高度可达海拔9,165米到海平面以下698米。
图1: 大气压与海拔高度的关系。
大气压强与高度的关系公式
大气压强与高度的关系公式静态大气压强随高度的变化可以用国际标准大气模型来估计。
国际标准大气是指在标准温度和标准重力加速度下,随着海拔高度的增加,大气的物理性质以一定规律变化的模型。
国际标准大气把大气层分成了不同的层,每个层的物理性质都用一组参数来描述,如高度、温度、压强等。
在国际标准大气模型中,将地面海平面的压强定为1013.25hPa(相当于标准大气压),地面温度定为15摄氏度。
根据这个模型,在海平面上的大气压强是1013.25hPa。
根据国际标准大气模型,在地球表面高度上每上升100米,大约压强就下降1hPa。
但这个变化并不是完全线性的,随着高度的增加,压强的下降速率会减慢。
当海拔高度超过一定程度时,大气的温度层结会对压强的下降产生影响。
在对流层和平流层的交界处(约11公里高度),温度不再下降,而是开始随高度上升。
这是由于平流层中的臭氧层的存在。
在平流层中,随着高度的增加,臭氧层吸收了太阳的紫外线辐射,使得气温逐渐上升,因此在这个高度上,大气压强的下降速率会减慢甚至停止。
总的来说,大气压强与高度之间的关系可以用下列经验公式表示:P=P0*e^(-h/H)其中P是高度为h处的大气压强,P0是参考高度(通常为海平面处)的大气压强,H是厚度尺度参数,e是自然对数的底数。
这个公式表示,从参考高度开始,压强以指数形式随着高度的增加而下降。
H是厚度尺度参数,取决于大气的物理性质和温度变化等因素。
需要注意的是,这个公式是一个近似公式,在实际应用中可能存在一定的误差。
因为大气的物理性质是复杂的,受到多种因素的影响,而且不同地区的大气特性也有所不同,因此实际的大气压强与高度的关系可能会有一些偏差。
但是,在大部分情况下,这个公式可以提供一个较好的近似结果。
总结起来,大气压强与高度之间的关系是一个复杂而多变的问题,无法简单地用一个公式描述。
国际标准大气模型提供了一个近似的描述大气压强随高度变化的模型,但在实际应用中仍需谨慎对待,考虑其他附加因素的影响。
变温大气压强与海拔高度关系公式推导
变温大气压强与海拔高度关系公式推导bwdqy有些网上朋友提问关于大气压与海拔高度的关系、公式及推导。
回答各有所长,为了互相交流、互补,特写本文。
提到大气压与高度关系,自然想到相关的等温气压方程,网上朋友也多次提到它,下面就从它的推导过程说起。
一、等温气压方程推导理想气体状态方程式 nRT pV = 将Mm n =代入上式得 RT M mpV =式中:m —气体质量;M —气体分子量(或摩尔质量)。
将上式引入气体密度ρ的定义式中得RT pMV m ==ρ 在流体中,压强随高度的变化率是 g dhdpρ-=将ρ式代入上式得 RT gM p dh dp ⋅⋅-= 或dh RTg M p dp ⋅⋅-= 上式(T 为衡量)积分后得 )h (h RTg M p p ln 1212-⋅-= 这就是众所周知的“气压方程”。
二、等温气压方程分析现在从解决我们的问题角度考虑,对这个气压方程进行分析,它有以下几个特点: (1)气压方程没考虑气温的影响,因为它是用于高空同温层的公式。
而我们关心的是同温层以下温度有变化的区间,所以该式不能直接使用,必须加以温度校正。
(2)气压方程采取定积分形式,出现四个变量,用起来不方便。
平常只需要含有气压和高度两个变量的公式,因此应该预先定位,而且对于我们的问题也有条件预先定位。
(3)推导该式使用气压和高度的微小变化量列出方程,以求得非直线函数,方法合理可以采纳。
(4)推导该式基于液体压强计算公式h g p ⋅⋅ρ=,用于气体时因密度随气压而变,需要代入经过气压校正的密度。
该推导为了用气压校正密度,从nRT pV =、Mm n =和V m=ρ三式开始,导出了用分子量和气压共同计算密度的式子(前面的ρ式),终于把密度和气压联系到一起了,但是同时也把计算压强的起点从密度转移到了分子量。
而空气是一种混合物没有现成的分子量,反倒是密度容易被测定,数据较为原始,并能用它计算出(平均)分子量,现在又要从分子量算回密度,显得有些反复。
海拔高度大气压计算
海拔高度大气压计算海拔高度与大气压力之间存在着密切的关系。
了解和计算海拔高度与大气压力的关系对于气象学、地理学等学科具有重要意义。
本文将探讨海拔高度与大气压力之间的计算方法,并进一步深入讨论这两者之间的关系。
首先,我们需要了解大气压力与海拔高度的基本概念。
大气压力是指空气对单位面积的垂直作用力,以帕(Pa)为单位。
海拔高度是指地球表面以上的高度,以米(m)为单位。
从现实角度而言,我们可以观测到大气压力随着海拔高度的增加而减小。
这是因为随着海拔高度的增加,空气的密度和质量逐渐减小。
根据理想气体状态方程,大气压力与空气密度及温度有关,可以通过以下公式计算:P=ρ*g*h其中,P代表大气压力,单位为帕;ρ代表空气密度,单位为千克/立方米;g代表重力加速度,单位为米/平方秒;h代表海拔高度,单位为米。
在计算大气压力时,我们需要知道空气密度和重力加速度的数值。
空气密度通常可以通过气象学或地理学相关的表格或手册进行查询。
而重力加速度的数值可以用地球表面的标准重力加速度9.8米/平方秒来估算。
通过上述公式计算,我们可以得到特定海拔高度的大气压力。
举个例子,假设在海拔1000米的地方,空气密度为1.1千克/立方米,那么我们可以计算得到该海拔高度的大气压力:这样,我们就可以得到对应海拔高度的大气压力数值。
除了上述方法外,我们还可以使用其他的公式来计算海拔高度与大气压力之间的关系。
例如,国际标准大气模型(ISA)提供了一种常用的计算方法。
根据ISA模型,海拔高度与大气压力的关系可以用以下公式表示:P=P0*(1-L*h/T0)^(gM/(RL))其中,P0代表地面上的大气压力;L代表温度梯度,即大气温度随高度变化的速率;T0代表地表温度;g代表重力加速度;M代表空气的平均分子质量;R代表气体常数;h代表海拔高度。
通过这种方式,我们可以通过给定的参数计算出对应海拔高度的大气压力。
这种方法更加精确,但计算过程也更加复杂。
大气压和海拔的换算
大气压力与海拔高度怎么转换一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
大气密度与海拔高度和温度间的换算1、根据大气压力和空气密度计算公式,以及空气湿度经验公式,可得出大气压、空气密度、湿度与海拔高度的关系。
注:标准状态下大气压力为1,相对空气密度为1,绝对湿度为11 g/m3。
从表中可以看出,海拔高度每升高1 000 m,相对大气压力大约降低12%,空气密度降低约10%,绝对湿度随海拔高度的升高而降低。
压强随海拔变化公式
压强随海拔变化公式咱们在日常生活中,有没有这样的感受,比如去爬山的时候,越往高处走,呼吸就越觉得费劲,这其实就和压强随海拔的变化有关系。
压强这个概念在物理学中可是相当重要的。
那压强随海拔变化的公式到底是啥呢?这就得提到一个叫“大气压强”的东西。
咱们先来说说啥是压强。
想象一下,你站在雪地里,穿着普通的鞋子和穿着滑雪板,哪种情况会让你陷得更深?肯定是普通鞋子对吧,这是因为在你的体重不变的情况下,普通鞋子和雪地的接触面积小,所以压强就大,就陷得深啦。
那回到咱们的主题,大气压强随海拔的变化,这里有个公式:P =P₀ × (1 - h/44300)^5.255 。
这里的 P 就是咱们要求的在海拔 h 处的大气压强,P₀呢,是在海平面的大气压强,一般取 101325 帕斯卡。
我记得有一次去高原地区旅行,那感觉可真是特别。
刚开始还没啥,越往高处走,就发现自己带的薯片袋子,居然一点点鼓起来了。
当时同行的小伙伴都很惊讶,其实这就是因为随着海拔升高,压强变小了,袋子里的气压比外面大,所以就鼓起来啦。
再来说说这个公式怎么用。
比如说,咱们想知道在海拔 3000 米的地方大气压强是多少。
那就把 h = 3000 米,P₀ = 101325 帕斯卡,代入公式里去算。
算出来的结果就是那个海拔高度的大气压强啦。
这个公式在很多方面都有用呢。
比如飞机的设计,飞行员就得知道在不同高度的压强变化,才能保证飞行的安全和舒适。
还有气象学,研究大气的各种现象也离不开它。
在咱们的生活里,虽然可能不会天天去算这个,但了解一下还是挺有趣的。
就像我那次在高原看到薯片袋子鼓起来,要是不懂这个公式,可能就只是觉得好玩,现在明白了,就更能理解背后的科学道理。
总之,压强随海拔变化的公式虽然看起来有点复杂,但只要多琢磨琢磨,多联系联系实际,就能发现它其实就在我们身边,让我们对这个神奇的世界有更多的认识。
下次当你再去到不同海拔的地方,说不定就能想起这个公式,然后给身边的人讲讲其中的奥秘呢!。
海拔与气压的关系换算
海拔与气压之间存在一定的关系,通常海拔越高,气压越低。
这是因为随着海拔的升高,空气的密度和压力逐渐减小。
具体的换算关系可以根据气象学公式进行计算。
一般来说,海拔每升高300米,气压会降低10hPa(百帕)。
因此,如果我们知道某地的海拔高度,就可以大致计算出该地的气压值。
例如,如果某地的海拔高度为1000米,那么该地的大气压强约为850hPa((根据海平面处的大气压强为1013hPa计算得出)。
需要注意的是,这种换算方法是一种近似计算,实际的气压值可能会受到其他因素的影响,例如温度、湿度等。
因此,如果需要更精确的气压值,最好使用专业的气象仪器进行测量。
海拔大气压计算公式
海拔大气压计算公式
海拔大气压计算公式是一种用于计算不同海拔高度下大气压力的公式。
该公式基于大气的垂直分布,将海平面上的气压作为基准值,并考虑了海拔高度与重力加速度的影响。
其数学表达式为: P = P0 x (1 - (L x h) / T0) ^ (g / R x L)
其中,P表示海拔高度为h时的大气压力;P0表示海平面上的大气压力;L表示温度随海拔高度变化的温度梯度;T0表示海平面上的标准温度;g表示重力加速度;R表示气体常数。
这个公式可以用于预测不同海拔高度下的大气压力,并在许多领域中得到广泛应用,例如气象学、航空航天、高山登山等。
同时,该公式也可以用于研究大气变化的特征以及气候变化的趋势。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
大气压与海拔高度关系公式推导
海拔高度是指点位于海平面的垂直高度。
随着海拔的增加,温度、密
度和大气压都会发生变化。
根据理想气体状态方程,大气压与温度和密度
有关。
PV=nRT
其中,P表示压力,V表示体积,n表示物质的量,R表示气体常数,
T表示温度。
此方程表明,在一定温度和物质有限的情况下,压力与体积
呈正比。
现在,我们开始推导大气压与海拔高度之间的关系。
步骤1:假设在一些高度上方有一小段厚度为dz的大气层,其压力
为P。
这个大气层的上表面与下一个小段厚度为dz的大气层的下表面之
间存在一个平衡。
步骤2:根据大气压力的传递原理,上表面的压力P可以分解为P+dP,其中dP为上表面与下表面之间存在的压力差。
步骤3:根据理想气体状态方程PV = nRT,可以得到dP = -ρgdz,
其中ρ表示大气层的密度,g表示重力加速度,dz表示大气层的厚度。
步骤4:将dP = -ρgdz代入P + dP,可以得到P + (-ρgdz) = P,即P = P + ρgdz。
步骤5:将压力表示为单位面积上的压力,即P=F/A,其中F表示单
位面积上的力,A表示面积。
并假设在上表面施加一个力F,下表面施加
一个力F+dF。
步骤6:假设单位面积上的质量为m,则F = mg,其中m = ρAdz,g 表示重力加速度。
将F = mg代入F + dF,得到mg + dF。
步骤7:根据牛顿第二定律F = ma,其中a表示加速度。
将F = ma 代入mg + dF,得到mg + dF = ma。
步骤8:根据动力学定律mg + dF = ma,可以得到mg - ma = -dF,即mg - ma = -d(mg),即mg - ma = -mgdm。
步骤9:将dP = -ρgdz代入mg - ma = -mgdm,可以得到ρgdz - ρg(dz/ds)ds = -ρgdz,其中s表示海拔高度。
步骤10:化简得,dz/ds = -1,即dz = -ds。
步骤11:将-1代入ρgdz - ρg(dz/ds)ds = -ρgdz,可以得到
ρgdz + ρgds = -ρgdz。
步骤12:移项得2ρgdz = -ρgds。
步骤13:化简得2dz = -ds。
最后,我们得到海拔高度s的微分方程为ds = -2dz。
通过积分,我们可以将其变为s = -2z + C,其中C为常数。
这个方程描述了大气压与海拔高度的关系。
综上所述,我们通过理想气体状态方程和动力学定律的推导,得到了大气压与海拔高度的关系公式s=-2z+C。
根据这个公式,我们可以计算不同海拔高度处的大气压力。
需要注意的是,这个公式是基于一定的假设和简化条件得到的,实际情况可能会有所差异,所以在使用时需要结合实际情况进行修正。