大氣壓強(qiáng)
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(qiáng)仍然極大.人體在大氣內(nèi)毫不感覺受到氣壓的壓迫,這是因?yàn)槿梭w的內(nèi)外部同時(shí)受到氣壓的作用且恰好都相等的緣故.
從地球表面延伸至高空的空氣重量,使地球表面附近的物體單位面積上所受的力稱為“大氣壓強(qiáng)”.大氣壓強(qiáng)的測量通常以水銀氣壓計(jì)的水銀柱的高來表示.地面上標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約等于76厘米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).由于測量地區(qū)等條件的影響,所測數(shù)值不同.根據(jù)液體壓強(qiáng)的公式P=ρgh,水銀的密度是13.6×103千克/米3,因此76厘米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)是P=13.6×103千克/米3×9.8牛頓/千克×0.76米=1.013×105牛頓/米2=1.013×105帕斯卡.

1．大氣壓強(qiáng)
?①大氣壓強(qiáng)是指地球上某個(gè)位置的空氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)地球表面的空氣受到重力作用,由此而產(chǎn)生了大氣壓強(qiáng)．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?。髿鈮簭?qiáng)既然是由空氣重力產(chǎn)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(qiáng)越?。ǔＧ闆r下,在2千米以下,高度每升高12米,大氣壓強(qiáng)降低1毫米水銀柱．
?②氣體和液體都具有流動(dòng)性,它們的壓強(qiáng)有相似之處、大氣壓向各個(gè)方向都有,在同一位置各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)相等.但是由于大氣的密度不是均勻的,所以大氣壓強(qiáng)的計(jì)算不能應(yīng)用液體壓強(qiáng)公式．
?③被密封在某種容器中的氣體,其壓強(qiáng)是大量的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氣體分子對(duì)容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的．它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的．
2．大氣壓產(chǎn)生的原因
?地球周圍包著一層厚厚的空氣,它主要是由氮?dú)狻⒀鯕?、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．它上疏下密地分布在地球的周圍,總厚度達(dá)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(qiáng),就像浸在水中的物體都要受到水的壓強(qiáng)一樣．
?大氣壓產(chǎn)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(dòng)性,因此向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)．講得細(xì)致一些,由于地球?qū)諝獾奈饔?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(qiáng)；第二,可以用分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋（分子運(yùn)動(dòng)論的知識(shí)將來初三會(huì)學(xué)到）．因?yàn)闅怏w是由大量的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成,而這些分子必然要對(duì)浸在空氣中的物體不斷地發(fā)生碰撞．每次碰撞,空氣分子都要給予物體表面一個(gè)沖擊力,大量空氣分子持續(xù)碰撞的結(jié)果就體現(xiàn)為大氣對(duì)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(shù)越多,則相同時(shí)間內(nèi)空氣分子對(duì)物體表面單位面積上碰撞的次數(shù)越多,因而產(chǎn)生的壓強(qiáng)也就越大．
?利用分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)可以解釋：為什么大氣層不均勻分布,能造成大氣壓下高上低的現(xiàn)象．
3．托里拆利實(shí)驗(yàn)
?托里拆利實(shí)驗(yàn)測出了大氣壓強(qiáng)的具體數(shù)值.,在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開堵管口的手指時(shí),管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm．
?管內(nèi)留有760mm高水銀柱的原因正是因?yàn)橛写髿鈮旱拇嬖冢梢后w壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知,水銀槽內(nèi)液體表面的壓強(qiáng)與玻璃管內(nèi)760毫米水銀柱下等高處的壓強(qiáng)應(yīng)是相等的．水銀槽液體表面的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),由于玻璃管內(nèi)水銀柱上方是真空的,受不到大氣壓力的作用,管內(nèi)的壓強(qiáng)只能由760mm高的水銀柱產(chǎn)生．因此,大氣壓強(qiáng)銀760毫米高水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等．
?通常情況下,表示氣體壓強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓,它們的符號(hào)分別是pa、mmhg、cmhg、atm.
4．氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
?這里所說的氣體壓強(qiáng)并不是指大氣壓強(qiáng),而是指一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng).
?由于氣體的壓強(qiáng)實(shí)質(zhì)上是大量的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的氣體分子與容器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的,因此當(dāng)其他條件不變的情況下,氣體體積減小會(huì)使氣體分子與容器壁碰撞的次數(shù)增多而使壓強(qiáng)增大.
?在溫度不變時(shí),一定質(zhì)量的氣體體積越小,壓強(qiáng)越大；體積越大,壓強(qiáng)越小.
5．沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系
?實(shí)驗(yàn)表明,一切液體的沸點(diǎn),都是氣壓減小時(shí)降低,氣壓增大時(shí)升高,同種液體的沸點(diǎn)不是固定不變的．說水的沸點(diǎn)是100℃必須強(qiáng)調(diào)是在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下．
?由于氣壓隨高度減小,所以水的沸點(diǎn)隨高度降低,例如：海拔1000米處水沸點(diǎn)約97℃,3千米處約91℃,在海拔8848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(nèi)氣壓可以高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,使水沸點(diǎn)高于100℃,不但飯熟得快,還可以節(jié)省燃料．
6．活塞式抽水機(jī)的工作原理
?活塞式抽水機(jī)是利用活塞的移動(dòng)來排出空氣,造成內(nèi)外氣壓差而使水在氣壓作用下上升抽出,當(dāng)活塞壓下時(shí),進(jìn)水閥門關(guān)閉而排氣閥門打開；當(dāng)活塞提上時(shí),排氣閥門關(guān)閉,進(jìn)水閥門打開,在外界大氣壓的作用下,水從進(jìn)水管通過進(jìn)水閥門從上方的出水口流出．這樣活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),不斷地把水抽出來．
7．離心式水泵的工作原理
?水泵在起動(dòng)前,先往泵殼內(nèi)灌滿水,排出泵殼內(nèi)的空氣,使泵內(nèi)中心部分壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng),當(dāng)起動(dòng)后,葉輪在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時(shí)被甩入出水管中,這時(shí)葉輪附近的壓強(qiáng)減小,大氣壓使低處的水推開底閥,沿進(jìn)水管泵殼,進(jìn)來的水又被葉輪甩入出水管,這樣一直循環(huán)下去,就不斷把水抽到了高處．
?活塞式抽水機(jī)和離心泵,都是利用大氣壓,把水抽上來,因?yàn)榇髿鈮河幸欢ǖ南薅?因而抽水機(jī)抽水的高度也有一定的限度,不超過10．3米．