標籤:氣壓

氣體壓強與大氣壓強不同,指的是封閉氣體對容器壁的壓強,氣體壓強產生的原因是大量氣體分子​對容器壁的持續的、無規則撞擊產生的。氣體壓強與溫度和體積有關。溫度越高,氣體壓強越大,反之則氣體壓強越小。一定質量的物體,體積越小,分子越密集。

1公式

氣體壓強公式:PV=nRT p是氣體壓強 V是氣體體積 n是氣體物質的量 R是常數 T是氣體溫度注意這裡的壓強不能與液體壓強混用。液體壓強公式:P=ρ×g×h

2大氣壓強

①大氣壓強是指地球上某個位置的空氣產生的壓強地球表面的空氣受到重力作用,由此而產
氣體壓強
生了大氣壓強.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.通常情況下,在2千米以下,高度每升高12米,大氣壓強降低1毫米水銀柱.
②氣體和液體都具有流動性,它們的壓強有相似之處、大氣壓向各個方向都有,在同一位置各個方向的大氣壓強相等.但是由於大氣的密度不是均勻的,所以大氣壓強的計算不能應用液體壓強公式.
③被密封在某種容器中的氣體,其壓強是大量的做無規則運動的氣體分子對容器壁不斷碰撞而產生的.它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的.

3產生原因

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.它上疏下密地分佈在地球的周圍,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於它的壓強,就像浸在水中的物體都要受到水的壓強一樣.
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.講得細緻一些,由於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,空氣分子都要給予物體表面一個衝擊力,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.
利用分子運動論的觀點可以解釋:為什麼大氣層不均勻分佈,能造成大氣壓下高上低的現象.

4相關實驗

托里拆利實驗測出了大氣壓強的具體數值.,在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然後倒插在水銀槽中,放開堵管口的手指時,管內水銀面下降一些就不再下降,這時管內外水銀面的高度差為760mm.
管內留有760mm高水銀柱的原因正是因為有大氣壓的存在.由液體壓強的特點可知,水銀槽內液體表面的壓強與玻璃管內760毫米水銀柱下等高處的壓強應是相等的.水銀槽液體表面的壓強為大氣壓強,由於玻璃管內水銀柱上方是真空的,受不到大氣壓力的作用,管內的壓強只能由760mm高的水銀柱產生.因此,大氣壓強跟760毫米高水銀產生的壓強相等.
通常情況下,表示氣體壓強的常用單位有帕斯卡、毫米水銀柱(毫米汞柱)、厘米水銀柱(厘米汞柱)、標準大氣壓,它們的符號分別是pa、mmhg、cmhg、atm.

5相關關係

這裡所說的氣體壓強並不是指大氣壓強,而是指一定質量的氣體的壓強.
由於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次數增多而使壓強增大.
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.

6沸點關係

實驗表明,一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高,同種液體的沸點不是固定不變的.說水的沸點是100℃必須強調是在標準大氣壓下.
由於氣壓隨高度減小,所以水的沸點隨高度降低,例如:海拔1000米處水沸點約97℃,3千米處約91℃,在海拔8844米的珠穆朗瑪峰頂,水在72℃就可以沸騰,因而在高山上燒飯要用不漏氣的高壓鍋,鍋內氣壓可以高於標準大氣壓,使水沸點高於100℃,不但飯熟得快,還可以節省燃料.

7高度關係

實驗表明,在海撥2000米以內,每升高12米,大氣壓就降低一毫米汞柱,約133帕。利用這一特點,在海撥2000米以內,測出某地的大氣壓值,可計算某地的海撥高度。
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