현상 대기압이란 ??? 대기압이 ½ 로 줄어드는 높이 대기압이 ½ 로 줄어드는 높이 토리첼리의 실험
대기압이란 ??? 우리가 살고 공간의 공기는 무게가 없는 것처럼 느껴지지만, 실제로 공기는 무게 를 가지고 있어 우리가 살고 있는 지면에 가하는 힘이 존재합니다. 이를 대기압 이라고 합니다. 1 대기압은 수면에 가해지는 공기의 무게를 기준으로 하고 있는데 이 무게는 지 구상의 위치나 기상 상태에 따라 약간씩 다르므로 위도 40 도 지역에서 1 년간 측 정된 값을 평균한 것을 표준 기압으로 삼고 있습니다. 1 대기압은 1.033kg/cm2 이며 이 무게는 바닷물 10m( 민물 10.3m) 의 무게와 같 습니다. 하늘로 점점 올라 갈수록 기압이 작아져 결국에는 0 이 되고 마는데 예를 들어 지 상에서 풍선을 공중에 띄웠을 때 풍선은 하늘 높이 올라가게 되는데 풍선 주위의 압력이 점점 작아지기 때문에 부풀어 오르다가 결국에는 풍선 내부의 압력이 외 부의 압력보다 훨씬 커지면 터져버리게 됩니다. 이렇듯 우리가 지구상에서는 느끼지 못하지만, 대기압은 우리 생활에 매우 중요 한 요소로 작용하고 있으며, 간과할 경우 낭패를 보게 됩니다. 아마도 우주로 갈 기회가 생긴다면 대기압의 중요성을 절실히 느끼게 될 것입니다.
대기압의 현상 대기압의 영향으로 생기는 것과 우리생활과 가장 큰 연관이 있는것은 바로 바람입니다. 바람은 기압차로 인해 생기는 것으로써 고기압쪽에서 저기압쪽으로 불게되지요. 이러한 바람이 우리 생활에 큰 영향을 미친다는건 말로 표현안해도 잘 아실거라 생각합니다. 가장 직접적인 예로는 풍력발전을 들 수 있겠습니다. 현재 발달한 발전형태는 아니지만, 무공해 형태의 발전형식으로써 바람의 힘으로 풍차가 돌면 그 풍차가 도는 힘을 동력으로 하여 전기를 생산해 내는 방식이 지요.
대기압이 ½ 로 줄어드는 높이 대기압은 지표에서 5.5km 올라갈때마다 절반으로 줄어듭니다. 표준대기모델을 살펴보면, 0km 1013hPa K 5km 540.5hPa K 10km 265.0hPa 15km 121.1hPa 20km 52.3hPa 25km 25.5hPa 30km 12.0hPa 35km 5.7hPa 40km 2.8hPa 45km 1.5hPa 50km 0.8hPa 얼추 5km 당 절반씩 감소하는것을 알 수 있습니다. 기온변화는 지표에서 5.5 km 까지 올라간다고 가정했을경우 지표온도를 288K(15˚C), 대류권의 기온감률이 0.65˚C/100m 일때 5.5 km 상공에서 ( 0.65 x 55 ) = K(-20.75˚C) 영하 20.75˚C 가 됩니다..
여기서 잠깐 !! hPa ( 헥토파스칼 ) 이란 ???
기상학에서 사용하는 기압의 단 위를 말하며 1hPa 은 1 ㎡의 넓 이에 1N 의 힘이 작용할 때의 압 력을 말하는 1Pa 의 100 배이다.
토리첼리의 실험 한쪽이 막힌 길이가 약 1m 인 유리관에 수은을 가득 넣고, 막히지 않은 쪽을 손으로 막아 관 속에 공기가 들어가지 않도록 주의하 면서, 따로 수은을 넣은 용기 속에 거꾸로 넣어 연직으로 세운다. 그렇게 하면 유리관 속의 수은면이 내려와서 일정한 높이 ( 약 760 mm) 에서 멎는다. 이것은 관 속의 수은주가 용기 속의 수은면에 작용하는 대기압에 의해 받쳐져 있기 때문이며, 이때 관의 위쪽 에는 미량의 수은증기 외에는 아무것도 존재하지 않는 진공이 생 긴다. 이것으로 대기는 높이 약 760mm 의 수은주가 미치는 압력과 같 은 압력을 유리관 속의 수은면에 미치고 있다는 것을 알 수 있다. 이것을 토리첼리의 진공이라고 한다 년에 토리첼리의 지도 하에 V. 비비아니가 실시한 것인데, 수은주의 높이에 따라 대기압 의 크기를 나타냈을 뿐 아니라 당시 지배적이었던 자연은 진공을 싫어한다라는 아리스토텔레스풍의 자연철학을 사실에 의거하여 뒤엎은 실험으로서 큰 의의가 있다.
The End The End만든사람토평중학교10921 김성민 김성민