ความดันอากาศ
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
06 ส.ค. 64
 | 134.5K views



เนื่องจากโมเลกุลอากาศชนกับพื้นผิววัตถุ ทำให้เกิดแรงดันอากาศกระทำบนพื้นผิวนั้น แรงดันอากาศบางครั้งเรียกว่า ความดันอากาศ ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้จากการทดลองเป่าลูกโป่ง อากาศมวลเท่ากันจะมีแรงดันอากาศไม่เท่ากันในภาชนะที่มีปริมาตรแตกต่างกัน

ภาพ : shutterstock.com

อากาศประกอบด้วยโมเลกุลของแก๊สต่างๆ ที่เคลื่อนที่อย่างไม่มีระเบียบตลอดเวลา ด้วยความเร็วที่ไม่คงที่ เมื่อโมเลกุลของแก๊สไปชนกับพื้นผิวของวัตถุ จะเกิดแรงกระทำต่อพื้นผิวของวัตถุนั้น ถ้าจำนวนโมเลกุลของแก๊สที่ไปชนกับพื้นผิวของวัตถุมีมาก จะเกิดแรงกระทำต่อพื้นผิววัตถุนั้นมาก แรงนี้เรียกว่า แรงดันอากาศ มีหน่วยเป็นนิวตัน (N)

แรงที่กระทำบนพื้นที่ 1 หน่วย เรียกว่า ความดัน ดังนั้น แรงที่กระทำบนพื้นผิววัตถุจากการที่โมเลกุลของแก๊สไปชนพื้นผิวของวัตถุบนพื้นที่ 1 หน่วย จึงเรียกว่า ความดันอากาศ

ความดันอากาศ คือ แรงดันอากาศที่กระทำบนพื้นที่ 1 หน่วย ที่รองรับแรงดันอากาศนั้น หรือเป็นอัตราส่วนระหว่างแรงดันอากาศ กับพื้นที่ที่รองรับแรงดันอากาศนั้น หน่วยของความดันอากาศในระบบเอสไอ คือ N/m2 หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า พาสคัล (Pa) ความดันอากาศนั้นสามารถหาได้จากสูตร

P คือ ความดันอากาศ มีหน่วยเป็น N/m2

F คือ แรงดันอากาศ มีหน่วยเป็น N

A คือ พื้นที่ที่รองรับแรงดันอากาศนั้น มีหน่วยเป็น m2

 

ตัวอย่าง

บนพื้นห้องขนาด 32 ตารางเมตร มีแรงดันอากาศกระทำ 3,232,000 นิวตัน จงหาความดันอากาศบนพื้นห้อง

วิธีทำ

จากโจทย์ A = 32 m2, F = 3,232,000 N แทนค่าในสูตร

P= 1.01 x 105 N/m2

ตอบ  ความดันอากาศบนพื้นห้อง = 1.01 x 105 N/m2

 

ปัจจัยที่มีผลต่อความดันอากาศบนพื้นโลก

- อุณหภูมิของอากาศ
ถ้าอากาศมีอุณหภูมิสูงขึ้น ความดันอากาศจะลดลง ถ้าอากาศมีอุณหภูมิลดลง ความดันอากาศจะสูงขึ้น

- ความสูงจากพื้นโลก
ถ้าความสูงจากพื้นโลกมากขึ้น ความดันอากาศจะลดลง ถ้าความสูงจากพื้นโลกลดลง ความดันอากาศจะมากขึ้น เมื่อเราขึ้นไปบนภูเขาสูง หรือขึ้นเครื่องบินไปสูงๆ จะรู้สึกหูอื้อ มีอาการอ่อนเพลีย ปวดศีรษะ เป็นเพราะความดันอากาศภายนอกลดลงและต่ำกว่าความดันอากาศภายในร่างกาย อากาศภายในร่างกายจะขยายตัว เพื่อปรับความดันภายในให้เท่ากับภายนอก