Luft är en gas, men för att beräkna atmosfärstrycket kan man betrakta det som en vätska och beräkna trycket på havsnivå med uttrycket för vätsketryck. Detta uttryck är P = gh, där ∂ är densiteten av luften, g är accelerationen av gravitationen, och h är atmosfärens höjd. Detta synsätt fungerar dock inte för att varken ∂ eller h är konstanta. Det traditionella tillvägagångssättet är att mäta höjden av en kolumn av kvicksilver istället. Om du letar efter atmosfärstryck vid en viss höjd kan du använda den barometriska formeln. Det här är ett ganska komplicerat förhållande som beror på flera variabler, så det är lättare att bara leta upp värdet du behöver i ett bord.

TL; DR (för länge, läste inte)

Forskare beräknar atmosfärstrycket vid havsnivån genom att mäta höjden på en kolumn med kvicksilver och beräkna det tryck som atmosfären måste utöva för att höja kolonnen till den höjden.

Kvicksilverbarometern

Fördunka ett glasrör med en sluten ände i ett kvicksilverfack och låt all luft fly undan och vrid sedan röret upprätt med öppningen nedsänkt i kvicksilver. Du kommer att ha en kolumn av kvicksilver inuti röret och ett vakuum mellan kolonnens övre del och rörets ände. Trycket som utövas av atmosfären på kvicksilveret i facket stöder kolonnen, så kolonnens höjd är ett sätt att mäta atmosfärstryck. Om röret är graderat i millimeter är kolonnens höjd ca 760 mm beroende på atmosfärsförhållandena. Detta är definitionen av 1 atmosfär av tryck.

Kvicksilver är en vätska, så du kan beräkna det tryck som behövs för att stödja kolonnen genom att använda ekvationen P = gh. I denna ekvation är ∂ densiteten av kvicksilver och h är kolonnens höjd. I SI (metriska) enheter är en atmosfär lika med 101.325 Pa (Pascals), och i brittiska enheter är den lika med 14.696 psi (pund per kvadrattum). Torr är en annan atmosfärstryck som ursprungligen definierats för att vara lika med 1 mm Hg. Den nuvarande definitionen är 1 torr = 133.32 Pa. En atmosfär = 760 torr.

Den barometriska formeln

Även om du inte kan härleda atmosfärstryck på havsnivå från atmosfärens totala höjd, du kan beräkna förändringar i lufttrycket från en höjd till en annan. Detta faktum, tillsammans med andra överväganden, inklusive den ideala gaslagen, leder till ett exponentiellt samband mellan havsnivåtrycket (P _{0) och trycket vid höjden h (P h). Detta förhållande, som kallas barometrisk formel, är:}

P _{h = P 0e ^{-mgh /kT}}