Многие страдают от перемен погоды: какое атмосферное давление считается нормальным для человека, и как избежать плохого самочувствия вы узнаете в этой статье. При нормальном атмосферном давлении на человека давит воздушная масса весом в 10500 килограммов! Мы не ощущаем данного природного груза, так как в организме присутствует кислород в растворенном состоянии.
Норма атмосферного давления
Диапазон в 750-760 мм рт.ст. считается нормальным. Врачи знают, что многие люди быстро приспосабливаются к любым условиям. Даже дальние перелеты и смена климатических поясов никак не влияют на их самочувствие.
Однако большинство являются метеозависимыми, и чутко реагируют на изменения погодных условий. Сильные мигрени и слабость, головокружение могут проявляться во время скачков атмосферного давления. Зачастую пациенты страдают заболеваниями сердечнососудистой и эндокринной систем. Бурная реакция на перемены погоды обусловлена быстрым ритмом жизни, перенаселенностью городов и ухудшением экологии. Преодолеть зависимость поможет здоровый образ жизни:
- бег и ходьба на свежем воздухе;
- снижение массы тела;
- устранение вредных привычек;
- закаливание и плавание;
- сбалансированное питание.
На самочувствии человека обычно сказывается резкое изменение атмосферного давления – более 1 мм рт. ст./3 часа. Мировой стандарт измерения АД – паскали. Нормой считается 101,3 кПа, что равно 760 мм рт.ст.
Естественными «барометрами» становятся пациенты, которые страдают перепадами давления, аллергики, астматики. Кроме того, перемены погодных условий отражаются на самочувствии людей с атеросклерозом, остеохондрозом, ревматическими недугами, заболеваниями ЦНС. По статистике, 30% мужчин и 50% женщин в нашей стране страдают от погодной «зависимости».
Слишком высокое АД приводит к сокращению частоты пульса и снижению систола. Дыхание становится глубоким и редким. Слух и обоняние могут чуть снизиться, а голос звучит приглушенно. Может появиться ощущение сухости слизистых и онемения кожного покрова.
Пониженное АД характеризуется углубленным и частым дыханием, падением кровяного давления. Количество красных телец в составе крови увеличивается. Из-за поступления меньшего количества кислорода может ощущаться трудность наполнения легких воздушной массой. Пережить тяжелый день будет несложно. Чем меньше паники и нагрузки, тем лучше. Пациентам с хроническими заболеваниями, обостряющимися в период перепадов АД, следует проконсультироваться с врачом по поводу приема лекарственных препаратов.
Нормальный показатель 760 мм рт.ст. бывает редко. Ясная погода характеризуется повышенными показателями, отсутствием перепадов температуры и влажности. Гипертоники и аллергики реагируют на такие изменения.
От безветренной погоды, во время которой увеличивается загазованность в городах, страдают пациенты с проблемами дыхания. Чем выше АД, тем меньше лейкоцитов в крови. Соответственно, увеличивается риск инфекций. Правильный режим дня поможет справиться с погодными изменениями:
- Утро начните с гимнастики.
- Принимайте контрастный душ.
- Не переедайте.
- Употребляйте продукты с содержанием калия (банан, курага, творог).
- Ложитесь спать не позже 22:00.
Кроме того, можно принять настойку боярышника или пустырника, чтобы успокоиться. Улучшить состояние помогут горчичники на икрах.
Снижение АД чувствуют сердечники, страдающие внутричерепным давлением. Они могут ощущать нехватку кислорода, беспокоят боли в кишечнике, чувствуется общая слабость. Снижение умственной и физической нагрузки в период погодного «кризиса» поможет нормализовать самочувствие.
В течение дня пейте зеленый чай с медом. Чтобы быть в тонусе в течение дня примите тонизирующий коктейль в виде природных энергетиков. Лимонник, эхинацею, женьшень и элеутерококк принимайте по 30 капель трижды в день до приема пищи.
Погодные «недомогания» выражаются в «ватности» ног, суставных болях, появлении отечностей. Учащенное сердцебиение и уменьшение текучести крови могут статьи причиной образования тромбов.
Основной жалобой в дни изменения погодных факторов является мигрень. «Сжатие обручем» головы, нарушение зрения, тошнота мешают плодотворно трудиться и вообще принимать какие-то решения. Окологлазные кластерные боли или сосредоточение спазмов в районе носа или бровей может выбить из колеи.
Перепады влажности также влияют на здоровье человека. Малая влажность приводит к раздражению слизистой носа, что быстро ощущают аллергики и астматики. Чтобы избежать дискомфорта, дополнительно увлажняют носоглотку солевым раствором. Повышение влажности до 90% приводит к обострению суставных и почечных недугов.
Если вы нехорошо чувствуете себя в сырости, то следует минимизировать время пребывания на улице. Чем теплее вы оденетесь, тем лучше будете себя чувствовать. Витамины помогут преодолеть высокую влажность и не простудиться.
Восстановление организма происходит во время сна. Если температура воздуха в спальне превышает +17 градусов, то вы будете просыпаться, а отдых не придаст бодрости. Слишком холодный или жаркий температурный режим в комнате для сна вреден. Если АД снижено, а температура воздуха, напротив, повышена, то пациенты с сердечно-сосудистыми и дыхательными заболеваниями чувствуют себя не очень хорошо.
Когда АД повышено, а температура снижена, то страдают астматики, гипертоники и люди с заболеваниями ЖКТ и мочеполовой системы. Резкие перепады температуры приводят к большому количеству гистамина в организме, что провоцирует приступы аллергии. Мы никак не можем повлиять на погодные изменения, но помочь организму возможно. Откажитесь от вредной еды и негативных привычек, занимайтесь спортом – и пережить метеозависимость будет гораздо легче.
Атмосферное давление - это сила, с которой воздушный столб давит на единицу поверхности предметов и земли. Сколько килограмм воздействует на 1 квадратный сантиметр? Нормальное атмосферное давление воздействует на 1 сантиметр квадратный человеческого тела, как вес, равный 1,033 килограмма. Но люди не ощущают этого воздействия, так как вся жидкость, которая находится в тканях организма, имеет в своем составе растворенный воздух, который и уравновешивает воздействие атмосферы.
Как определить
Каждый из нас слышал о таком приборе, как барометр. Благодаря ему можно следить за изменением атмосферного давления, а так же за тем, как наш организм на него реагирует. Известно, что оно постоянно меняется, и чем выше над поверхностью земли мы поднимаемся, тем ниже давление там будет. И, соответственно, наоборот - чем глубже под землю мы спускаемся, тем выше там давление.
Влияние атмосферного давления на человека
Изменение атмосферного давления приводит к изменению количества осадков, силы и направления ветра, колебаниям температуры воздуха. К примеру, при резком снижении давления следует ждать бурь, сильных гроз и штормового ветра. Получается, что атмосферное давление приводит к смене погоды, что, в свою очередь, влияет на наше здоровье и общее состояние. Обычно колебание атмосферного давления в течение года находится в пределах от 20 до 30 мм, а в течение суток - 4-5 мм. Люди с крепким здоровьем переносят такие колебания легко. А вот те, кто имеет какие-либо заболевания, могут остро реагировать даже на незначительное изменение давления воздуха. К примеру, при снижении атмосферного давления гипертоники могут получить приступ стенокардии, а больные ревматизмом - боль в суставах, которые поражены недугом. У людей с нестабильной психикой может появиться ничем не обоснованное чувство страха и беспокойства, резкая смена настроения и нарушение сна.
Кто подвержен метеочувствительности
Будет ли смена атмосферного давления влиять на организм человека, полностью зависит от его общего состояния, наличия тех или иных заболеваний, способности конкретного организма к акклиматизации. Чаще всего метеочувствительностью страдают те люди, которые мало бывают на свежем воздухе, заняты умственным трудом и ведут сидячий образ жизни. Поэтому, прежде всего, им нужно менять свой образ жизни. Здоровые люди, ведущие активный образ жизни, перепадов давления не чувствуют, однако это не значит, что оно на них не действует. Это нужно учитывать, к примеру, водителям автотранспорта, потому что при резкой смене метеоусловий у человека может наблюдаться снижение концентрации внимания. Что может привести к негативным последствиям. Переутомление или любое заболевание заметно снижают резервы нашего организма, поэтому у 40-75 % больных имеется метеочувствительность.
Что представляет собой нормальное атмосферное давление
Нормальное атмосферное давление для нашего организма - 760 миллиметров ртутного столба. Но если говорить о России, то здесь нормальное атмосферное давление, скорее, редкость. И всему виной рельеф. К примеру, на высоте 1 тысяча метров над уровнем моря атмосферное давление уже имеет пониженное значение (около 734 миллиметров ртутного столба). Поэтому люди, которые с большой скоростью поднимаются вверх, могут даже потерять сознание из-за резких перепадов давления. В одном и том же месте в течение суток давление хоть и не значительно, но тоже меняется. Как правило, ночью температура воздуха снижается, и давление повышается. И это абсолютно нормально. Люди же таких колебаний не чувствуют, поскольку они находятся в пределах 1-2 миллиметров ртутного столба. Закономерным можно назвать также то, что в районе полюсов амплитуда изменения атмосферного давления больше, поэтому его перепады более ощутимы.
Какое значение атмосферного давления можно назвать нормальным для человека
Люди могут приспосабливаться абсолютно ко всему. Следовательно, если вы живете в области с пониженным давлением, не нужно паниковать. По мнению врачей, любое давление можно назвать нормальным, если оно не оказывает явного губительного влияния на наш организм. Все дело в адаптации. Часто можно услышать мнение, что нормальное атмосферное давление - значения 750-765 миллиметров ртутного столба, и это справедливо в бытовых условиях.
К чему может привести резкое изменение давления
Если атмосферное давление резко меняется в течение 2-3-х часов в пределах нескольких миллиметров, то люди могут чувствовать проблемы с работой сердца. Особенно актуально это для людей, которые страдают артериальной гипертензией. Они могут чувствовать слабость, тошноту, головокружение и головную боль. Поэтому людям, которые страдают метеозависимостью, рекомендуют пользоваться тонометрами для наблюдения за своим давлением. Если при смене давления вы каждый раз чувствуете головные боли, боль в груди, регулярное повышение артериального давления, то советуем вам обратиться за консультацией к специалисту, так как подобное состояние требует тщательного изучения.
Как себе помочь при смене атмосферного давления
Известно, что наш организм намного хуже реагирует не на конкретные значения (слишком низкие или слишком высокие) атмосферного давления, а на его резкую смену. При этом метеочувствительные люди, как правило, испытывают неприятные ощущения.
Как наш организм реагирует на повышенное атмосферное давление
- Очень часто наблюдается снижение показателей артериального давления.
- Уменьшается количество лейкоцитов крови.
- Снижается электрическое сопротивление кожных покровов.
Что советуют делать специалисты при повышенном атмосферном давлении?
- Нужно обеспечить себе полноценный отдых, снизить нагрузку.
- Стараться недолго быть на открытом воздухе.
- Избегать тяжелой пищи, острых приправ и алкоголя.
- Питаться нужно дробно, небольшими порциями.
- Если чувствуете излишнюю нервозность, или у вас появилась бессонница - воспользуйтесь успокоительными отварами или каплями.
- Следите за состоянием здоровья, особенно если у вас имеются любые заболевания, связанные с сердечно-сосудистой системой.
Как наш организм реагирует на пониженное атмосферное давление
- Появляется чувство нехватки кислорода.
- Возникают слабость и головокружение.
- Появляется одышка.
- Увеличивается число лейкоцитов крови.
- Возможны нарушения в работе сердечно-сосудистой системы.
- Возможен дискомфорт в области желудка или кишечника.
Что советуют делать специалисты при пониженном атмосферном давлении?
- Нужно снизить нагрузку на организм, больше отдыхать.
- Увеличьте в своем рационе продукты, богатые витамином Е и калием (орехи, сухофрукты, семечки, курага, бананы, морковь, свекла, петрушка, сельдерей).
- Принимайте контрастный душ, делайте легкую зарядку, пейте травяные чаи.
- Проводите как можно больше времени на свежем воздухе.
Считается, что повышенной метеочувствительностью страдает почти половина женщин, которые проживают в развитых странах. Количество же метеочувствительных мужчин меньше - примерно одна треть. Метеозависимые люди чаще всего подвержены болезням сердца и сосудов, легких, а также эндокринным заболеваниям. Если вы тоже относитесь к метеозависимым, то не нужно отчаиваться. Обратитесь к специалисту, и он поможет подобрать вам препараты, которые сведут к минимуму реакцию вашего организма на смену атмосферного давления.
Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.
В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футовм. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли, после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления — барометр.
Итак, на 1 см² земной поверхности воздух оказывает давление, равное 1,033 кг . Такое давление на 1 см² испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и человеческое тело. Если принять площадь поверхности тела человека в среднем равной около 15 000 см², то, очевидно, что она находится под давлением порядка 15 500 кг.
Почему же человек не испытывает никаких неудобств и не чувствует этой тяжести? А происходит это потому, что давление распределяется равномерно по всей поверхности тела и внешнее давление уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши органы. Организм человека (да и не только он, а еще многих представителей фауны) приспособлен к атмосферному давлению, при нём развились все органы, и только при нём они могут нормально функционировать. При систематической и долгой тренировке человек может приспособиться и жить при пониженном давлении.
Атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.), а также в миллибарах (мб), но в настоящее время за единицу атмосферного давления в системе СИ принят Паскаль и гектоПаскаль (гПа). ГектоПаскаль численно равен миллибару (мб). Атмосферное давление равное 760 мм. рт. ст. = 1 013,25 гПа = 1 013,25 мбар. принято считать нормальным.
Но это вовсе не означает, что такая величина атмосферного давления является климатической нормой для всех регионов и в течение всего года.
Жителям Владивостока повезло: среднее атмосферное давление за год составляет около 761 мм. рт. ст. , хотя и жители горной деревушки Ток-Джалунг в Тибете на высоте 4 919 м тоже не страдают, а атмосферное давление там при температуре 0˚С всего 413 мм. рт. ст.
Каждое утро в сводках погоды передаются данные об атмосферном давлении по Владивостоку и по просьбе радиослушателей не в гПа, а в мм. рт. ст. на уровне моря.
Почему атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к уровню моря?
Дело в том, что атмосферное давление убывает с высотой и довольно существенно. Так, на высоте 5 000 м оно уже примерно в два раза ниже. Поэтому для получения представления о реальном пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт и т.п., давление приводят к единому уровню, т.е. к уровню моря.
Измеренное на площадке метеостанции, расположенной на высоте 187 м над уровнем моря, атмосферное давление, в среднем на 16-18 мм. рт. ст. ниже, чем внизу на берегу моря.
На рисунке представлен годовой ход среднего месячного атмосферного давления по Владивостоку . Такой ход атмосферного давления (с зимним максимумом и летним минимумом) является типичным для континентальных районов, а по величине годовой амплитуды (около 12 мм. рт. ст.) может быть отнесен к переходному типу: от материкового к океаническому.
Для сравнения величина амплитуды в и составляет 15-19 мм. рт. ст., а в и всего 3,75 мм. рт. ст.
На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное (характерное) давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия, а происходит сбой чаще всего при резких непериодических колебаниях атмосферного давления, и, как правило, ≥2-3 мм. рт. ст. / 3 часа. В этих случаях даже у практически здоровых людей падает работоспособность, ощущается тяжесть в теле, появляется головная боль .
Повлиять на погоду мы не в состоянии, но помочь своему организму пережить этот тяжелый период совсем несложно.
Как пережить колебания атмосферного давления в течение дня?
При прогнозе значительного ухудшения погодных условий, то есть резких перепадов атмосферного давления, прежде всего следует не паниковать, успокоиться, максимально снизить физическую нагрузку. Для тех, у кого адаптационные реакции протекают довольно сложно, необходимо посоветоваться с врачом о назначении соответствующих лекарственных средств.
Специально для Примпогоды ведущий климатолог Примгидромета Э. А. Мендельсон
История
Изменчивость и влияние на погоду
На земной поверхности атмосферное давление изменяется от места к месту и во времени. Особенно важны определяющие погоду непериодические изменения атмосферного давления, связанные с возникновением, развитием и разрушением медленно движущихся областей высокого давления (антициклонов) и относительно быстро перемещающихся огромных вихрей (циклонов), в которых господствует пониженное давление. Отмечены колебания атмосферного давления на уровне моря в пределах 641 - 816 мм рт. ст. (внутри смерча давление падает и может достигать значения 560 мм ртутного столба) .
Атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты, поскольку оно создаётся лишь вышележащим слоем атмосферы. Зависимость давления от высоты описывается т. н. барометрической формулой .
На картах давление показывается с помощью изобар - изолиний , соединяющих точки с одинаковым приземным атмосферным давлением, обязательно приведенным к уровню моря.
Атмосферное давление - очень изменчивый метеоэлемент. Из его определения следует, что оно зависит от высоты соответствующего столба воздуха, его плотности, от ускорения силы тяжести, которая меняется от широты места и высоты над уровнем моря.
Стандартное давление
В химии стандартным атмосферным давлением с 1982 года по рекомендации IUPAC считается давление ровно 100 кПа . атмосферное давление является одной из наиболее существенных характеристик состояния атмосферы. В покоящейся атмосфере давление в любой точке равно весу вышележащего столба воздуха с единичным сечением.
В системе СГС 760 мм рт. ст. эквивалентно 1013,25 мб. Основной единицей давления в системе СИ, служит паскаль [Па]; 1 Па= 1 Н/м 2 . В системе СИ давление 1013,25 мб эквивалентно 101325 Па или 101.3 кПа или 0,1 МПа
Уравнение статики выражает закон изменения давления с высотой: -∆p=gρ∆z, где: p - давление, g - ускорение свободного падения, ρ - плотность воздуха, ∆z - толщина слоя. Из основного уравнения статики следует, что при увеличении высоты (∆z>0) изменение давления отрицательное, то есть давление уменьшается. Основное уравнение статики применимо только для очень тонкого (бесконечно тонкого) слоя воздуха ∆z.
Барическая ступень
Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль) , называется барической (барометрической) ступенью. Барической ступенью удобно пользоваться при решении задач, не требующих высокой точности, например для оценки давления по известной разности высот. Из основного закона статики барическая ступень (h) равна: h=-∆z/∆p=1/gρ [м/гПа]. При температуре воздуха 0 °C и давлении 1000 гПа, барическая ступень равна 8 /гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 1 гПа нужно подняться на 8 метров.
С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает (в частности, на 0,4 % на каждый градус нагревания), то есть она прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна давлению. Величина, обратная барической ступени, - вертикальный барический градиент , то есть изменение давления при поднятии или опускании на 100 метров. При температуре 0 °C и давлении 1000 гПа он равен 12,5 гПа.
Приведение к уровню моря
Приведение давления к уровню моря производится на всех метеостанциях, посылающих синоптические телеграммы. Чтобы давление было сравнимо на станциях, расположенных на разных высотах, на синоптические карты наносится давление, приведённое к единой эталонной отметке - уровню моря. При приведении давления к уровню моря используют сокращенную формулу Лапласа: z 2 -z 1 =18400(1+λt)lg(p 1 /p 2). То есть, зная давление и температуру на уровне z 2 можно найти давление (p 1) на уровне моря (z 1 =0).
. Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) в своих рекомендациях относит миллиметр ртутного столба к единицам измерения, «которые могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются» .
Происхождение этой единицы связано со способом измерения атмосферного давления при помощи барометра , в котором давление уравновешивается столбиком жидкости . В качестве жидкости часто используется , поскольку у неё очень высокая плотность (≈13 600 кг/м³ ) и низкое давление насыщенного пара при комнатной температуре.
Атмосферное давление на уровне моря составляет примерно 760 мм рт. ст. Стандартное атмосферное давление принято равным (точно) 760 мм рт. ст. , или 101 325 Па , отсюда вытекает определение миллиметра ртутного столба (101 325/760 Па ). Ранее использовалось несколько иное определение: давление столба ртути высотой 1 мм и плотностью 13,5951·10 3 кг/м³ при ускорении свободного падения 9,806 65 м/с² . Разница между этими двумя определениями составляет 0,000 014% .
Миллиметры ртутного столба используются, например, в вакуумной технике, в метеорологических сводках и при измерении кровяного давления . Поскольку в вакуумной технике очень часто давление измеряют просто в миллиметрах, опуская слова «ртутного столба», естественный для вакуумщиков переход к мкм (микронам) осуществляется, как правило, тоже без указания «давления ртутного столба». Соответственно, когда на вакуумном насосе указано давление 25 мкм, речь идёт о предельном разрежении, создаваемом этим насосом, измеряемом в микронах ртутного столба. Само собой, никто не использует манометр Торричелли для измерения таких низких давлений. Для измерения низких давлений используют другие приборы, например, манометр (вакуумметр) Мак-Леода .
Иногда используются миллиметры водяного столба (1 мм рт. ст. = 13,5951 мм вод. ст. ). В США и Канаде также используется единица измерения «дюйм ртутного столба» (обозначение - inHg). 1 inHg = 3,386389 кПа при 0 °C.
| Паскаль (Pa, Па) |
Бар (bar, бар) |
Техническая атмосфера (at, ат) |
Физическая атмосфера (atm, атм) |
(мм рт. ст., mm Hg, Torr, торр) |
Метр водяного столба (м вод. ст., m H 2 O) |
Фунт-сила на квадратный дюйм (psi) |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 / ² | 10 −5 | 10,197·10 −6 | 9,8692·10 −6 | 7,5006·10 −3 | 1,0197·10 −4 | 145,04·10 −6 |
| 1 бар | 10 5 | 1·10 6 дин /см² | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14,504 |
| 1 ат | 98066,5 | 0,980665 | 1 кгс /см² | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 атм | 101325 | 1,01325 | 1,033 | 1 атм | 760 | 10,33 | 14,696 |
| 1 мм рт. ст. | 133,322 | 1,3332·10 −3 | 1,3595·10 −3 | 1,3158·10 −3 | 1 мм рт. ст. | 13,595·10 −3 | 19,337·10 −3 |
| 1 м вод. ст. | 9806,65 | 9,80665·10 −2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 м вод. ст. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948·10 −3 | 70,307·10 −3 | 68,046·10 −3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf/in² |
Энциклопедичный YouTube
1 / 3
Подробнее о давлении
ОГЭ по математике. На графике изображена зависимость. (Вариант 14) задание 5
На графике изображена. ОГЭ по математике. (Вариант 8) номер 5
Субтитры
Здравствуйте. В этом выпуске канала TranslatorsCafe.com мы поговорим о давлении. Вначале мы рассмотрим единицы, используемые для его измерения, а потом обсудим давление в быту и технике, включая давление внутри нашего организма, и давление во время полетов в космос. Мы также поговорим о роли давления в формировании углеводородов и алмазов, и о некоторых занимательных экспериментах с давлением. В заключение мы рассмотрим как используют высокое давление для изготовления синтетических алмазов. В физике давление определяется как сила, действующая на единицу площади поверхности. Если две одинаковые силы действуют на одну большую и одну меньшую поверхность, то давление на меньшую поверхность будет больше. Согласитесь, гораздо страшнее, если вам на ногу наступит обладательница шпилек, чем хозяйка кроссовок. Посмотрим на этот принцип в действии, используя нож. Надавим лезвием острого ножа на морковь. При этом, как видите, овощ будет разрезан пополам. Площадь поверхности лезвия, соприкасающаяся с овощем, мала, поэтому давление достаточно велико, чтобы разрезать этот овощ. Теперь попробуем надавить с той же силой на морковь тупым ножом. Как видите, овощ не разрезается, так как площадь поверхности ножа теперь больше, а значит давление - меньше. Вообще, давление окружает нас везде - в быту, в промышленности, в технике. Взять, например, этот баллончик с краской. Краска в нем находится под давлением, и поэтому выбрызгивается, когда мы нажимаем на кнопку распылителя. А вот небольшой эксперимент, в котором мы используем атмосферное давление. Нальем в стакан воды. Теперь накроем его картоном и аккуратно перевернем, прижимая картон к краям стакана. Теперь аккуратно уберем руку, которая держит картон. Как видите, вода не выливается благодаря атмосферному давлению на картон. Такой же эксперимент можно провести и с листом бумаги. В системе СИ давление измеряется в паскалях, или ньютонах на квадратный метр. Иногда давление измеряется как разница абсолютного и атмосферного давления. Такое давление называется относительным или манометрическим и именно его измеряют, например, при проверке давления в автомобильных шинах. Измерительные приборы часто, хотя и не всегда, показывают именно относительное давление Атмосферное давление - это давление воздуха в данном месте. Обычно оно обозначает давление столба воздуха на единицу площади поверхности. Изменение в атмосферном давлении влияет на погоду и температуру воздуха. Люди и животные иногда страдают от сильных перепадов давления. Пониженное давление вызывает у людей и животных проблемы разной степени тяжести, от психического и физического дискомфорта до заболеваний с летальным исходом. По этой причине, в кабинах самолетов поддерживается давление выше атмосферного на данной высоте, потому что атмосферное давление на крейсерской высоте полета слишком низкое. Атмосферное давление понижается с высотой. Люди и животные, живущие высоко в горах, например в Гималаях, адаптируются к таким условиям. Путешественники, напротив, должны принять необходимые меры предосторожности, чтобы не заболеть из-за того, что организм не привык к такому низкому давлению. Альпинисты, например, могут заболеть высотной болезнью, связанной с недостатком кислорода в крови и кислородным голоданием организма. Это заболевание особенно опасно, если находиться в горах длительное время. Обострение высотной болезни ведет к серьезным осложнениям, таким как острая горная болезнь, высокогорный отек легких, высокогорный отек головного мозга и острейшая форма горной болезни. Опасность высотной и горной болезней начинается на высоте 2400 метров над уровнем моря. Во избежание высотной болезни доктора советуют не употреблять депрессанты, такие как алкоголь и снотворное, пить много жидкости, и подниматься на высоту постепенно, например, пешком, а не на транспорте. Также полезно есть большое количество углеводов, и хорошо отдыхать, особенно если подъем в гору произошел быстро. Эти меры позволят организму привыкнуть к кислородной недостаточности, вызванной низким атмосферным давлением. Если следовать этим рекомендациям, то организм сможет вырабатывать больше красных кровяных телец для транспортировки кислорода к мозгу и внутренним органам. Также возможно увеличение пульса и частоты дыхания. Первая медицинская помощь в таких случаях оказывается немедленно. Важно переместить больного на более низкую высоту, где атмосферное давление выше, желательно на высоту ниже, чем 2400 метров над уровнем моря. Также используются лекарства и портативные гипербарические камеры. Это легкие переносные камеры, в которых можно повысить давление с помощью ножного насоса. Больного горной болезнью кладут в такую камеру, в которой поддерживается давление, соответствующее более низкой высоте над уровнем моря. Такая камера используется только для оказания первой медицинской помощи, после чего больного необходимо спустить ниже. Пилотам и космонавтам приходится работать в среде с низким давлением, поэтому они работают в скафандрах, позволяющих компенсировать низкое давление окружающей среды. Космические скафандры полностью защищают человека или животное от окружающей среды. Их используют в космосе. Высотно-компенсационные костюмы используют пилоты на больших высотах - они помогают пилоту дышать и противодействуют низкому барометрическому давлению. Гидростатическое давление - это давление жидкости, вызванное силой тяжести. Это явление играет огромную роль не только в технике и физике, но также и в медицине. Например, кровяное давление - это гидростатическое давление крови на стенки кровеносных сосудов. Кровяное давление - это давление в артериях. Оно представлено двумя величинами: систолическим, или наибольшим давлением во время сжатия сердечной мышцы, и диастолическим, или наименьшим давлением - во время расслабления сердечной мышцы. Приборы для измерения артериального давления называются сфигмоманометрами или тонометрами. За единицу артериального давления приняты миллиметры ртутного столба. Даже в Америке и в Англии! Кружка Пифагора - занимательный сосуд, использующий гидростатическое давление, а конкретно - принцип сифона. Согласно легенде, Пифагор изобрел эту кружку, чтобы контролировать количество выпитого вина. По другим источникам эта чашка должна была контролировать количество выпитой воды во время засухи. Внутри кружки находится изогнутая П-образная трубка, спрятанная под куполом. Один конец трубки длиннее, и заканчивается отверстием в ножке кружки. Другой, более короткий конец, соединен отверстием с внутренним дном кружки, чтобы вода в кружке наполняла трубку. Принцип работы кружки схож с работой туалетного бачка. Если уровень жидкости становится выше уровня трубки, жидкость перетекает во вторую половину трубки и вытекает наружу, благодаря гидростатическому давлению. Если уровень, наоборот, ниже, то кружкой можно спокойно пользоваться. Давление - важное понятие в геологии. Без давления невозможно формирование драгоценных камней, как природных, так и искусственных. Высокое давление и высокая температура необходимы также и для образования нефти и газа из остатков растений и животных. В отличие от драгоценных камней, в основном образующихся в горных породах, нефть формируется на дне рек, озер, или морей. Со временем над этими остатками собирается всё больше и больше песка. Вес воды и песка давит на остатки животных и растительных организмов. Со временем этот органический материал погружается глубже и глубже в землю, достигая нескольких километров под поверхностью Земли. Температура увеличивается на 25 °C с погружением на каждый километр под земной поверхностью, поэтому на глубине нескольких километров температура достигает 50–80 °C. В зависимости от температуры и перепада температур в среде формирования, вместо нефти может образоваться природный газ. Образование драгоценных камней не всегда одинаково, но давление - это одна из главных составных частей этого процесса. К примеру, алмазы образуются в мантии Земли, в условиях высокого давления и высокой температуры. Во время вулканических извержений магма перемещает алмазы в верхние слои поверхности Земли. Некоторые алмазы попадают на Землю с метеоритов, и ученые считают, что они образовались на планетах, похожих на Землю. Производство синтетических драгоценных камней началось в 50-х годах XX века, и набирает популярность в последнее время. Некоторые покупатели предпочитают природные драгоценные камни, но искусственные камни становятся все более и более популярными, благодаря низкой цене и отсутствию проблем, связанных с добычей натуральных драгоценных камней. Одна из технологий выращивания алмазов в лабораторных условиях - метод выращивания кристаллов при высоком давлении и высокой температуре. В специальных устройствах углерод нагревают до 1000 °C и подвергают давлению около 5 гигапаскалей. Обычно в качестве кристалла-затравки используют маленький алмаз, а для углеродной основы применяют графит. Из него и растет новый алмаз. Это самый распространенный метод выращивания алмазов, особенно в качестве драгоценных камней, благодаря низкой себестоимости. Свойства алмазов, выращенных таким способом, такие же или лучше, чем свойства натуральных камней. Качество синтетических алмазов зависит от метода их выращивания. По сравнению с натуральными алмазами, которые чаще всего прозрачны, большинство искусственных алмазов окрашено. Благодаря их твердости, алмазы широко используются на производстве. Помимо этого ценятся их высокая теплопроводность, оптические свойства и стойкость к щелочам и кислотам. Режущие инструменты часто покрывают алмазной пылью, которую также используют в абразивных веществах и материалах. Большая часть алмазов в производстве - искусственного происхождения из-за низкой цены и потому, что спрос на такие алмазы превышает возможности добывать их в природе. Метод выращивания кристаллов при высоком давлении и высокой температуре в основном используется для синтеза алмазов, но с недавнего времени этот метод помогает усовершенствовать натуральные алмазы или изменить их цвет. Для искусственного выращивания алмазов используют разные прессы. Самый дорогой в обслуживании и самый сложный из них - это пресс кубического типа. Он используется в основном для улучшения или изменения цвета натуральных алмазов. Алмазы растут в прессе со скоростью примерно 0,5 карата в сутки. Спасибо за внимание. Если вам понравилась это видео, пожалуйста, не забудьте подписаться на наш канал!