الضغط وقياس الضغط

لنتذكر أن الغاز يتخذ دائمًا،شكل وحجم الوعاء الذي يحتوي عليه. مجهريًا،يتكون الغاز من جزيئات متحركة،التي تتصادم مع بعضها البعض و مع جدران الحاوية الخاصة بهم. كل تصادم مع الجدار يمارس قوة صغيرة في منطقة الاتصال.

القوى الناتجة عن عدد كبير من مثل هذه الاصطدامات تضاف إلى ضغطها. قلة جزيئات الغاز تؤدي إلى تصادمات أقل،قوة أقل لكل وحدة مساحة،وبالتالي ضغط أقل. ولذلك،فإن الضغط يتناسب طرديًا مع عدد الجسيمات في حجم معين،أو كثافة الغاز.

الهواء هو خليط من ذرات غازية مختلفة،والجزيئات تمارس ضغطًا على كل شيء على سطح الارض. هذا هو الضغط الجوي،وهو يقاس باستخدام بارومتر. المقياس التقليدي هو أنبوب زجاجي مملوء بالزئبق،المقلوب في طبق يحتوي على الزئبق.

استجابة للضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي،يحدث ارتفاع أو انخفاض لعمود الزئبق. يوفر قياس الارتفاع مقياسًا للضغط الجوي. الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر هو 1 atm،مما يرفع عمود الزئبق حتى ارتفاع 760 ملم زئبق.

على ارتفاعات أعلى،حيث يكون الهواء أقل كثافة،ينخفض ارتفاع عمود الزئبق،مما يشير إلى انخفاض الضغط الجوي. ضغط الغاز المحبوس في إناء يقاس باستخدام مقياس الضغط. يتكون مقياس الضغط المغلق من أنبوب U مملوء بالزئبق،يتم إغلاق أحد الطرفين في فراغ،والنهاية الأخرى متصلة بالإناء المملوء بعينة الغاز.

جزيئات الغاز تدفع الزئبق للأسفل في أحد طرفي الأنبوب،مما يخلق فرقًا في الارتفاع،يتوافق مع الضغط الذي يمارسه الغاز. في مقياس الضغط المفتوح،طرف واحد يترك مفتوحًا على الغلاف الجوي. هذا يقيس ضغط عينةالغاز بالنسبة للضغط الجوي.

عندما يمارس الغاز ضغطًا أعلى من الضغط الجوي،فرق الارتفاع يضاف إلى الضغط الجوي. وهذا ينتج ضغط الغاز. على العكس من ذلك،عندما يمارس الغلاف الجوي ضغطًا أكبر من عينة الغاز،فإنّفرق الارتفاع يُطرح من الضغط الجوي،للحصول على ضغط الغاز.