Atmosferski tlak

Atmosferski tlak ili tlak zraka je tlak na bilo kojem dijelu Zemljine atmosfere. U većini slučajeva atmosferski tlak se uzima jednak hidrostatskom tlaku koji uzrokuje Zemljina atmosfera koja se nalazi u stupcu iznad točke mjerenja. Područja nižeg tlaka imaju manju masu atmosfere iznad sebe, a područja s većim tlakom imaju veću. Sukladno tomu porastom nadmorske visine, smanjuje se stupac atmosfere poviše, i atmosferski tlak sukladno tome opada. Na morskoj razini atmosferski tlak nije najveći, nego je u različitim depresijama ili udolinama koje su smještene od razine mora, a poglavito u rudnicima. Na morskoj razini definirana je jedinica tlaka od jedne atmosfere. Tlak zraka nije u svako doba isti na jednom mjestu Zemlje. Tlak se mijenja i s promjenom količine vlage u zraku. Voda je naime lakša od zraka, pa što je ima više u zraku, to će stupac zraka biti lakši.^[1]

Zrak vrši na svaku plohu neki atmosferski tlak. Taj je tlak to manji što se više dižemo uvis, jer se time smanjuje sloj zraka koji vrši pritisak. Koliki je tlak na 1 cm² površine, to jest atmosferski tlak, pokazao je talijanski fizičar Torricelli početkom 17. stoljeća svojim pokusom koji je izveo sa živom. On je uzeo cijev, dugu 1 metar i napunio je živom do ruba. Zatim ju je začepio prstom, okrenuo i stavio okomito u posudu sa živom. Živa nije ostala do vrha u cijevi, ali nije ni sva iscurila. Prostor iznad žive je prazan prostor, a zove se Torricellijev vakuum. U stvari to nije potpuno prazan prostor jer se u njemu nalaze živine pare. Živa nije posve iscurila jer je u cijevi drži vanjski tlak. Ako je visina stupca žive 750 mm, onda isto toliki atmosferski tlak mora držati ravnotežu težini toga stupca. Kako je gustoća žive 13 534 kg/m³, to stupac žive od 0,75 m presjeka 1 cm² (0,000 1 m²) ima težinu, odnosno stvara tlak:

${\displaystyle p=\rho \cdot g\cdot h=0,75\,{\textrm {m}}\cdot 9,81\,{\textrm {m}}{/}{\textrm {s}}^{2}\cdot 13\,534\,{\textrm {kg}}{/}{\textrm {m}}^{3}=99\,576\,{\textrm {N}}{/}{\textrm {m}}^{2}\approx 1\,{\textrm {bar}}}$

Kako zrak tlači približno od 1 bar, to na primjer na površinu stola od 1 m² vrši pritisak od oko 10 000 kg ili 10 tona. Da se stol ne smrvi, uzrok je u tome što postoji tlak i odozdo na ploču stola jer se tlak u plinovima širi na sve strane (aerostatski tlak u zraku djeluje jednako kao i hidrostatski tlak u vodi). Površina čovječjeg tijela iznosi oko 1,5 m², pa je atmosferski pritisak na tu površinu oko 15 000 kg ili 15 tona. Taj pritisak ne može zdrobiti čovjeka jer je unutarnji tlak jednako toliki koliki i vanjski atmosferski tlak.

1. ↑ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.