الضغط
يُعبّر الضغط الجوي عن الوزن المُقدّر لعامود الهواء، الواقع على مساحة يبلغ مقدارها سنتيمتر مربّع في الفراغ، ويساوي أيضاً وزن عامود من الزئبق، ويُقاس الضغط الجوي بوحدة الباسكال، ومليمتر زئبق. يحدث الضغط عند تأثير قوة بمقدار معيّن على سطحٍ أو جسمٍ ما.
أنواع الضغط
- ضغط الانفجار: ويُعبّر عن الضغط الناتج عن انفجار الغازات، والبخار المتصاعد في الهواء.
- الضغط السالب: ويعبّر عن الضغط الذي يحمل قيمة سالبة، ويستخدم للتعبير عن الضغط الجوي القياسي؛ ففي الغالب يحمل الضغط قيمةً موجبة، ولكن نستخدم القيمة السالبة عندما يقلّ الضغط في منطقة معيّنة عن الضغط المقاس عند مستوى سطح البحر، والمقدّر بـ 110 باسكال.
- ضغط الغازات المثالية: لا تمتلك جزيئات الضغط المثالي حجماً، وبالتالي لا يحدث تفاعلٌ كيميائي، فأُنشئت علاقة خطيّة تربط بين ضغط الغازات المثاليّة والحرارة، وعدد مولات الغاز.
- ضغط الموائع الساكنة: ينتج الضغط في السوائل بسبب الوزن الذي يشكلّه، والضغط على جميع الاتجاهات، ويتأثّر ضغط السائل في عدّة عوامل ومنها:
- كثافة السائل، وتتناسب طردياً مع الضغط، فكلّما زادت كثافة السائل تزيد قيمة ضغطه المُقاسة.
- عمق النقطة المقاسة، وتتناسب طردياً؛ فكلّما زاد عمق النقطة تزيد قيمة الضغط المقاسة.
والعلاقة الرياضيّة التالية تستخدم لحساب قيمة الضغط في السوائل: الضغط= تسارع الجاذبيّة الأرضية × عمق النقطة × كثافة السائل.
الوحدات التي يقاس بها الضغط
يقاس الضغط باستخدام النظامين العالميين للقياس، وهما: النظام البريطاني للقياس، ويُقاس الضغط به بوحدة الباسكال، وقيمة الباسكال تساوي رياضيّاً القوّة مقسومةً على المساحة. النظام الامريكي للقياس، ويُقاس الضغط به بوحدة البار والبساي، ويُمكن تحويل قيم الضغط المقاسة بين النظامين؛ لتسهيل التعامل معها، حيث إنّ الباسكال الواحد يساوي 000 .100 بار و9.806.65 ضغط جوي تقني، و10.1325 ضغط جوي.
سبب وجود ضغط الهواء
ينتج الضغط بسبب تأثير وزن جسم ما على جسم آخر أو منطقة معيّنة، وبما أن الهواء الجوي يحتوي على مكونات عدّة تشكّل وزناً فينتج ضغط أيضاً، ويوجد الهواء في جميع أنحاء الكرة الأرضية والفراغات، ويتميّز بوزنه الخفيف لذلك لا يمكننا الشعور به، وللهواء أهمية كبيرة جداً في استمرار الحياة على الكرة الأرضية، ومهم لوجود جميع أنواع الكائنات الحيّة بشكل عام. فيما يلي مكونات الهواء الجوي:
- يشكّل الأكسجين قيمة 21%.
- يشكّل غاز النيتروجين 78% .
- يشكّل غاز ثاني أكسيد الكربون 3%.
- تشكّل الغازات الأخرى مثل الأرجون 97.
- يشكّل بخار الماء قيمة صغيرة من غازات الهواء الجوي.
