الوزن والضغط
لا نستطيع في العادة الشعور بوزن الهواء، لأن الهواء أقل من وزن الأجسام الصلبة والسائلة بكثير.
ولكن يمكن التأكد بأن للهواء وزنًا من خلال تجربة بسيطة. أولاً، نفرِّغ الهواء من زجاجة
بوساطة مضخة شفط. ثم نغلق الزجاجة ونزنها. ثانيًا، نزيل الغطاء، فيدخل الهواء إلى الزجاجة.
وعندما نزن الزجاجة مرة أخرى فإن وزنها يكون أكبر، فيكون الوزن الإضافي هو وزن الهواء.
يتكون الهواء بصورة رئيسية من النيتروجين والأكسجين. إذ يشكلان 99% من
الهواء الذي أزيلت منه الرطوبة. ويمثل الأرجون وبقية الغازات الأخرى 1% فقط.
يزن المتر المكعب من الهواء عند سطح البحر حوالي 1170جم، بينما يصل وزن
الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية حوالي 5,200,000,000,000,000 طن متري.
ويمثل وزن الهواء من أعلى الغلاف الجوي خلال طبقات الجو إلى سطح الأرض ضغط
الهواء أو ما هو متعارف عليه بالضغط الجوي. ويبلغ الضغط الجوي في متوسطه عند سطح
البحر حوالي 1,033كجم/سم² (101,3 كيلو باسكال). فالهواء يضغط على كاهلنا بوزن
يصل إلى 0,9 طن متري. ولا نشعر بهذا الضغط لأن هناك ضغطًا يساويه من
داخل أجسامنا وفي جميع الاتجاهات. يقـاس الضغـط الجـوي بجهـاز يسمى البارومتر.
ويعبّر البارومتر الزئبقي عن الضغط الجوي بالمليمتر زئبق أو وحدة قياس تُدعى بار
أو مليبار. والبار هو وحدة الضغط الجوي في النظام المتري. والمليبـار يعـادل 0,001
من البار. ويبلغ متوسط الضغط الجوي عند
سطح البحر 760ملم زئبق أو 1,013 مليبار. وعادة ما يكون الضغط الجوي أقل في
الأيام العاصفة والأيام الرطبة منه في الأيام الصافية والأيام الجافة. لذلك يدل انخفاض
الضغط الجوي على اقتراب عاصفة. وفي طبقات الجو العليا يكون الضغط الجوّي
أقل من ضغط الهواء قرب سطح الأرض، وذلك بسبب تناقص ضغط الهواء من
أسفل إلى أعلى. فعندما تصعد إلى بناية شاهقة بوساطة مصعد سريع، يمكنك الشعور
بتغير الضغط الجوي، حيث يقل الضغط الجوي داخل المصعد مع الارتفاع، بينما يبقى
ضغط الهواء داخل الأذن كما هو. وهذا الاختلاف في الضغط يجعل طبلة الأذن تندفع نحو
الخارج بهدوء حتى يجد بعض الهواء مخرجًا من الأذن. ونستعمل
الضغط الجوي كقوة في عدة وجوه. فعندما نشفط مشروبًا خلال ماصَّة،
على سبيل المثال، فإننا في الحقيقة لا نسحب السائل إلى أعلى خلال الماصة،
وإنما نقوم بشفط الهواء منها، فيصبح الضغط داخلها أقل من الضغط على السائل خارج
الماصَّة، فيعمل الضغط فوق السائل على دفع السائل من الكأس إلى أعلى خلال
الماصَّة إلى الفم. وبنفس الطريقة تعمل المضخات الماصَّة والمكانس الكهربائية.
لا نستطيع في العادة الشعور بوزن الهواء، لأن الهواء أقل من وزن الأجسام الصلبة والسائلة بكثير.
ولكن يمكن التأكد بأن للهواء وزنًا من خلال تجربة بسيطة. أولاً، نفرِّغ الهواء من زجاجة
بوساطة مضخة شفط. ثم نغلق الزجاجة ونزنها. ثانيًا، نزيل الغطاء، فيدخل الهواء إلى الزجاجة.
وعندما نزن الزجاجة مرة أخرى فإن وزنها يكون أكبر، فيكون الوزن الإضافي هو وزن الهواء.
يتكون الهواء بصورة رئيسية من النيتروجين والأكسجين. إذ يشكلان 99% من
الهواء الذي أزيلت منه الرطوبة. ويمثل الأرجون وبقية الغازات الأخرى 1% فقط.
يزن المتر المكعب من الهواء عند سطح البحر حوالي 1170جم، بينما يصل وزن
الغلاف الجوي المحيط بالكرة الأرضية حوالي 5,200,000,000,000,000 طن متري.
ويمثل وزن الهواء من أعلى الغلاف الجوي خلال طبقات الجو إلى سطح الأرض ضغط
الهواء أو ما هو متعارف عليه بالضغط الجوي. ويبلغ الضغط الجوي في متوسطه عند سطح
البحر حوالي 1,033كجم/سم² (101,3 كيلو باسكال). فالهواء يضغط على كاهلنا بوزن
يصل إلى 0,9 طن متري. ولا نشعر بهذا الضغط لأن هناك ضغطًا يساويه من
داخل أجسامنا وفي جميع الاتجاهات. يقـاس الضغـط الجـوي بجهـاز يسمى البارومتر.
ويعبّر البارومتر الزئبقي عن الضغط الجوي بالمليمتر زئبق أو وحدة قياس تُدعى بار
أو مليبار. والبار هو وحدة الضغط الجوي في النظام المتري. والمليبـار يعـادل 0,001
من البار. ويبلغ متوسط الضغط الجوي عند
سطح البحر 760ملم زئبق أو 1,013 مليبار. وعادة ما يكون الضغط الجوي أقل في
الأيام العاصفة والأيام الرطبة منه في الأيام الصافية والأيام الجافة. لذلك يدل انخفاض
الضغط الجوي على اقتراب عاصفة. وفي طبقات الجو العليا يكون الضغط الجوّي
أقل من ضغط الهواء قرب سطح الأرض، وذلك بسبب تناقص ضغط الهواء من
أسفل إلى أعلى. فعندما تصعد إلى بناية شاهقة بوساطة مصعد سريع، يمكنك الشعور
بتغير الضغط الجوي، حيث يقل الضغط الجوي داخل المصعد مع الارتفاع، بينما يبقى
ضغط الهواء داخل الأذن كما هو. وهذا الاختلاف في الضغط يجعل طبلة الأذن تندفع نحو
الخارج بهدوء حتى يجد بعض الهواء مخرجًا من الأذن. ونستعمل
الضغط الجوي كقوة في عدة وجوه. فعندما نشفط مشروبًا خلال ماصَّة،
على سبيل المثال، فإننا في الحقيقة لا نسحب السائل إلى أعلى خلال الماصة،
وإنما نقوم بشفط الهواء منها، فيصبح الضغط داخلها أقل من الضغط على السائل خارج
الماصَّة، فيعمل الضغط فوق السائل على دفع السائل من الكأس إلى أعلى خلال
الماصَّة إلى الفم. وبنفس الطريقة تعمل المضخات الماصَّة والمكانس الكهربائية.