Барометрическая формула    

       Рассмотрим ещё один очень важный закон.

       Атмосферное давление на какой-либо высоте h обусловлено весом слоёв газа, лежащих выше. Пусть P – давление на высоте h , а – на высоте (рис. 2.9).




Рис. 2.9

       Причём, dh >0, а dР < 0, так как на большей высоте давление меньше. Разность давления равна весу газа, заключённого в объёме цилиндра с площадью основания равного единице и высотой dh.

       Т.к. где - плотность газа на высоте h, медленно убывающая с высотой, то можно записать:

  .    
      Отсюда можно получить барометрическую формулу:
    (2.4.1)
где P0 – давление на высоте h = 0.

       Из формулы (2.4.1) следует, что P убывает с высотой тем быстрее, чем тяжелее газ (чем больше μ) и чем ниже температура (например, на больших высотах концентрация легких газов Не и Н2 гораздо больше, чем у поверхности Земли).

       На рисунке 2.10 изображены две кривые, которые можно трактовать, либо как соответствующие разным μ (при одинаковой Т), либо как отвечающие разным Т, при одинаковых μ.

       Таким образом, чем тяжелее газ (больше μ) и чем ниже температура, тем быстрее убывает давление.


Рис. 2.10