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大氣壓強


發布時間:2016-06-07 16:50:16

 
 

       大氣對浸在它里面的物體產生的壓強叫大氣壓強,簡稱大氣壓或氣壓。 1654年格里克在德國馬德堡作了著名的馬德堡半球實驗,有力地證明了大氣壓強的存在,這讓人們對大氣壓有了深刻的認識。地球周圍包著一層厚厚的空氣,它主要是由氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣和氦、氖、氬等氣體混合組成的,通常把這層空氣的整體稱之為大氣層.它上疏下密地分布在地球的周圍,總厚度達1000千米,所有浸在大氣里的物體都要受到大氣作用于它的壓強,就像浸在水中的物體都要受到水的壓強,吸管吸飲料就是因為大氣壓強的原因一樣。大氣壓產生的原因可以從不同的角度來解釋。課本中主要提到的是:空氣受重力的作用,空氣又有流動性,因此向各個方向都有壓強。講得細致一些,由于地球對空氣的吸引作用,空氣壓在地面上,就要靠地面或地面上的其他物體來支持它,這些支持著大氣的物體和地面,就要受到大氣壓力的作用.單位面積上受到的大氣壓力,就是大氣壓強;第二,可以用分子運動的觀點解釋因為氣體是由大量的做無規則運動的分子組成,而這些分子必然要對浸在空氣中的物體不斷地發生碰撞.每次碰撞,氣體分子都要給予物體表面一個沖擊力,大量空氣分子持續碰撞的結果就體現為大氣對物體表面的壓力,從而形成大氣壓。若單位體積中含有的分子數越多,則相同時間內空氣分子對物體表面單位面積上碰撞的次數越多,因而產生的壓強也就越大。

大氣會從各個方向對處于其中的物體產生壓強,大氣壓強簡稱為大氣壓。測量大氣壓的儀器叫做氣壓計,常見的有水銀氣壓計。一標準大氣壓(1atm)=760毫米汞柱(mmHg)。
液體壓強計算公式:P=ρgh
地面上標準大氣壓約等于760毫米高水銀柱產生的壓強。由于測量地區等條件的影響,所測數值不同。
根據液體壓強的公式P=ρgh,水銀的密度是13.6×10^3千克/立方米,因此76厘米高水銀柱產生的標準大氣壓強是:
P =13.6×10^3千克/立方米×9.8牛頓/千克×0.76米
≈1.013×10^5牛頓/平方米
=1.013×10^5帕斯卡
=0.1013Mpa(兆帕)
=1atm
=76cmHg
=760托
=760mmHg
1mmHg=1.01325*10^5Pa/760=133.32pa
       
       地球上面的空氣層密度不是相等的,靠近地表層的空氣密度較大,高層的空氣稀薄,密度較小.大氣壓強既然是由空氣重力產生的,高度大的地方,它上面空氣柱的高度小,密度也小,所以距離地面越高,大氣壓強越小,在海拔3000m之內,每上升10m大氣壓強約減小100Pa,在海拔2000m之內,每上升12m大氣壓強約減小1mmHg。
       地面上空氣的范圍極廣,常稱“大氣”。離地面200公里以上,仍有空氣存在。雖其密度很小,但如此高的大氣柱作用于地面上的壓強仍然極大。人體在大氣內毫不感覺受到氣壓的壓迫,這是因為人體的內外部同時受到氣壓的作用且恰好都相等的緣故。這里所說的氣體壓強并不是指大氣壓強,而是指一定質量的氣體的壓強,由于氣體的壓強實質上是大量的做無規則運動的氣體分子與容器壁不斷碰撞而產生的,因此當其他條件不變的情況下,氣體體積減小會使氣體分子與容器壁碰撞的增多而使壓強增大,在溫度不變時,一定質量的氣體體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小。打氣筒就是利用這一原理制成的,一定量的密閉氣體,其壓強與其體積、溫度等因素有關,具體可以表示為:PV=nRT;其中P表示氣體壓強,V表示氣體總體積,n表示氣體所含分子量,R為常量,T為氣體的溫度。由此也可印證,“在溫度不變時,一定質量的氣體體積越小,壓強越大;體積越大,壓強越小。


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