Rch25ikvBZtPK

Atmospheric pressure

Source: gardener41, www.flickr.com, licencja: CC BY-SA 2.0.

Link to the lesson

Before you start you should know
  • what is water vapor and how it is formed;

  • what are the physical states of substances and how they change.

You will learn
  • describe the composition of the air;

  • explain what pressure is;

  • use atmospheric pressure measurements for short‑term weather forecasting.

RF2bdnsvcxu8P
Nagranie dźwiękowe abstraktu

What is the atmosphere?

Above the surface of the Earth there is an adjacent coating, many kilometers thick called the atmosphereatmosphereatmosphere. It is made up of a mixture of gases called airairair. It consists mainly of nitrogen, oxygen and small amounts of other gases. The most important for us is oxygen which we use during breathing or when burning wood. These processes produce carbon dioxide which is used by plants. Also in the air is water vapour, which after condensation can form clouds. When describing the composition of the air, water vapour is omitted, because its quantity is very variable.

The atmosphere makes life possible on our planet. We breathe using the oxygen in the air. Due to the atmosphere on Earth, the right temperature is maintained. In addition, this coating protects us from harmful radiation.

Rz3N52WwzS4nn
Atmospheric air composition (diagram does not include water vapor)
Source: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.

Clean air has no taste, no smell and no colour. You can not see it because it is transparent. How can you convince yourself that it exists?

Air detection
Observation 1

Prove the presence of air around us

You will need
  • a tall container,

  • water,

  • straw.

Instruction
  1. Pour water into the container.

  2. Close one end of the straw with your finger.

  3. Dip the straw vertically with the open end down. Make sure that both ends of the straw are under water. What's happening?

  4. Remove your finger from the top of the straw and observe what happens.

Summary

If bubbles started to leak out of the straw after the finger was removed, it means the straw could not be empty – it was filled with gas. This is the air.

Oxygen in the air
Observation 2

Checking for the presence of oxygen in the air.

You will need
  • jar,

  • candles,

  • matches.

Instruction
  1. Place a lit candle in the centre of a plate and cover it with a jar.

  2. Observe what happens until the flame goes out.

Summary

When all the oxygen from the glass is consumed due to combustion, the candle will go out.

What is atmospheric pressure?

The air consists of particles, so it has a mass. It means that it pushes against everything that is under it and within it. This pressure related to the air is called atmospheric pressureatmospheric pressureatmospheric pressure.

Heated air becomes lighter than its surroundings and rises upwards, which somewhat reduces the air pressure in an area. In contrast, when cooling down, it becomes heavier and falls down, which will increases the pressure. High in the mountains, the atmospheric layer pressing on the surface of the Earth is thinner. Therefore, the pressure will be lower there compared to the areas located closer to sea level.

R1KwYVZuZnM56
Pressure differences depending on the height
Source: Aleksandra Ryczkowska, Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.

Let us now consider whether atmospheric pressure exerts pressure only from above. It seems obvious. However, remember that the air consists of particles that move in all directions. So maybe pressure affects objects from different sides?

How do we measure atmospheric pressure?

Atmospheric pressure is measured in pascals – shortened to Pa. Because it can reach high values, for convenience in weather forecasts they are given in hectopascals (1 hPa = 100 Pa). Atmospheric pressure measurements are made using a device called a barometerbarometerbarometer.

How do you use a barometer? If you have such a device in your school, then do the observation.

R7RjyNVFfTPL4
Construction and operation of a spring barometer
Source: Andrzej Bogusz, licencja: CC BY 3.0.
Use a barometer
Observation 3

Reading a barometer.

You will need
  • barometer.

Instruction
  1. Check the barometer’s pressure reading in the morning.

  2. Set the control pointer manually so that it coincides with the reading.

  3. Take pressure readings during the day. When it changes, compare it to the previously marked reading.

Summary

By observing the barometer you can predict the weather. If the measurement shows a higher value than the control pointer, it means that the pressure is rising and the weather will be sunny. However, if it shows a lower value, it means that the pressure has dropped and rain may appear.

Task 1

Before you watch the movie „Atmospheric pressure – how to build a barometer”, note the research question and hypothesis. Watch the video and make observations, and finally make conclusions.

RgV3APkcCufW1
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem abstraktu.
R1EVxXMjXw3s5
Nagranie filmowe dotyczące budowy barometru
RSmUYPC7XZjbI1
Exercise 1
Ćwiczenie wybierz prawidłową odpowiedź. Jaki składnik powietrza można wykryć w doświadczeniu palącej się świeczki w szklanym kloszu? 1- wodę 2- parę wodną 3- tlen 4- dwutlenek węgla
Source: Wilhelm Schmidt, domena publiczna.
Rf9kdQwwsB9gt1
Exercise 2
Ćwiczenie wybierz prawidłową odpowiedź. The condensation streak is a cloud made of ice crystals, usually formed after a jet plane, flying at a height between 8 and 15 km above the ground. Using the information provided, complete the sentence: "The presence of condensation trails behind the plane is proof that what is in the air ...". Możliwe odpowiedzi: 1. water, 2. hydrogen, 3. oxygen, 4. nitrogen
Source: Stiopa, licencja: CC BY 3.0.

Summary

  • The air exerts pressure on every surface. It is called atmospheric pressure.

  • The pressure varies with altitude – the higher it is above sea level, the lower it is.

  • The pressure measured using a barometer.

Keywords

atmosphere, air, pressure,

RGKTfjxUVa32i
Exercise 3
Ćwiczenie połącz w pary. Match the pairs: English words with Polish definition. atmosphere Możliwe odpowiedzi: 1. powłoka złożona z mieszaniny gazów, otaczająca ciało niebieskie, np. Ziemię, 2. ciśnienie atmosferyczne informuje nas, jaki nacisk wywiera powietrze na jednostkę powierzchni ciała (np. 1m2); jednostką miary ciśnienia jest paskal (1Pa); powszechnie używana jest też jednostka 100 razy większa --- hektopaskal (1hPa = 100Pa), 3. przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, 4. mieszanina gazów występująca w atmosferze, której głównymi składnikami są azot i tlen barometer Możliwe odpowiedzi: 1. powłoka złożona z mieszaniny gazów, otaczająca ciało niebieskie, np. Ziemię, 2. ciśnienie atmosferyczne informuje nas, jaki nacisk wywiera powietrze na jednostkę powierzchni ciała (np. 1m2); jednostką miary ciśnienia jest paskal (1Pa); powszechnie używana jest też jednostka 100 razy większa --- hektopaskal (1hPa = 100Pa), 3. przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, 4. mieszanina gazów występująca w atmosferze, której głównymi składnikami są azot i tlen atmospheric pressure Możliwe odpowiedzi: 1. powłoka złożona z mieszaniny gazów, otaczająca ciało niebieskie, np. Ziemię, 2. ciśnienie atmosferyczne informuje nas, jaki nacisk wywiera powietrze na jednostkę powierzchni ciała (np. 1m2); jednostką miary ciśnienia jest paskal (1Pa); powszechnie używana jest też jednostka 100 razy większa --- hektopaskal (1hPa = 100Pa), 3. przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, 4. mieszanina gazów występująca w atmosferze, której głównymi składnikami są azot i tlen air Możliwe odpowiedzi: 1. powłoka złożona z mieszaninu gazów, otaczająca ciało niebieskie, np. Ziemię, 2. ciśnienie atmosferyczne informuje nas, jaki nacisk wywiera powietrze na jednostkę powierzchni ciała (np. 1m2); jednostką miary ciśnienia jest paskal (1Pa); powszechnie używana jest też jednostka 100 razy większa --- hektopaskal (1hPa = 100Pa), 3. przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego, 4. mieszanina gazów występująca w atmosferze, której głównymi składnikami są azot i tlen

Glossary

atmosphere
atmosphere
R1QcvFiLqDHBq
Nagranie dźwiękowe słówka

atmosfera – powłoka złożona z mieszaninu gazów, otaczająca ciało niebieskie, np. Ziemię

barometer
barometer
R18bEL3Sv9ns2
Nagranie dźwiękowe słówka

barometr – przyrząd służący do pomiaru ciśnienia atmosferycznego

atmospheric pressure
atmospheric pressure
RUjqOedkpsRzP
Nagranie dźwiękowe słówka

ciśnienie atmosferyczne – ciśnienie atmosferyczne informuje nas, jaki nacisk wywiera powietrze na jednostkę powierzchni ciała (np. 1mIndeks górny 2); jednostką miary ciśnienia jest paskal (1Pa); powszechnie używana jest też jednostka 100 razy większa – hektopaskal (1hPa = 100Pa)

air
air
R1WErgZjnuRqL
Nagranie dźwiękowe słówka

powietrze – mieszanina gazów występująca w atmosferze, której głównymi składnikami są azot i tlen