在托利拆里試驗中,試管內(nèi)的水銀柱對試管底部產(chǎn)生壓強,這個壓強與外界氣壓相互抵消,如果試管內(nèi)有空氣,那么對試管底部的總壓強由 水銀柱和試管內(nèi)的空氣共同提供.
所以會有下面的公式：
水銀柱產(chǎn)生的壓強 + 試管內(nèi)空氣產(chǎn)生的壓強 = 外界大氣壓
外界壓強是個定值,試管內(nèi)空氣越多,所產(chǎn)生的氣壓越大,對水銀柱的高度要求就越小.
明白明白 我知道你的意思了,你對一個問題感到很困惑：大氣壓是幾十千米厚的氣體在重力作用下產(chǎn)生的.而試管內(nèi)的一小段空氣就能抵消 幾十公里厚的大氣?!
首先你要做個計算題：海平面大氣壓強101325帕斯卡.這是個什么概念?就是一個質(zhì)量大概為10132.5kg,邊長1m的大方塊水平的放在地面上,這個方塊的對地面的壓強和你周圍的氣壓差不多.
10132.5kg!聽起來似乎相當(dāng)高呀,但別著急!
你你再做一個計算題：你的指甲蓋大概有一平方厘米,如果用你的指甲蓋頂起1.013kg的物質(zhì),那么你的指甲蓋將承受101325帕斯卡的壓強!你的指甲蓋可以頂起重1kg的物質(zhì)而不至于讓你的指甲蓋破碎嗎?顯然可以!
所以你要從上面的列子中 嚴(yán)格區(qū)分 質(zhì)量,重量,壓力,壓強這些概念!
其次你要了解到第二個知識點：氣體產(chǎn)生的壓強和固體,液體有非常大的區(qū)別!
原因在于 一定質(zhì)量的氣體,它的體積可以在很大的范圍內(nèi)變化,當(dāng)氣體變成液體的時候,體積會縮小大約1000倍!
所有固體,液體在失重狀態(tài)下,如果你不對它們施加外力作用,那么他們和外界其他物體接觸面之間是沒有壓力作用的,自然也就不存在壓強.
但是氣體不同!舉個很帥的列子：神舟飛船在宇宙中遨游,楊利偉在失重環(huán)境中對他的坐墊沒有任何壓力,他飄起來了,但是宇宙飛船的空氣壓力一定是101325帕斯卡!如果船艙內(nèi)沒有和地表相似的大氣壓強,那么楊利偉將會呼氣困難!
發(fā)現(xiàn)問題了吧,在失重狀態(tài)下,一桶水的內(nèi)部壓強為（在這里忽略萬有引力）0.但是氣體仍然能保持巨大的壓強.
以下是高中的知識,我盡量說的通俗易懂!
這是為什么呢?
原因在于：氣體壓強的產(chǎn)生方式和液體固體完全不同!氣體的溫度變化,受到外界的壓力變化,以及自身體積的變化都會改變氣體的內(nèi)部壓強值!
氣體內(nèi)部壓強的計算：
來源于氣態(tài)方程（這個方程并不總是對的）
PV = P'V'
就是說 “一定質(zhì)量的氣體”在“溫度不變”的情況下,外界施加的壓力升高一倍,氣體的體積將縮小一半!
那我可以舉個簡單的列子：找一個注射器,把它的噴射口堵住,堵死,然后在注射器內(nèi)灌滿空氣.此時注射器 管內(nèi),管外壓強值是一樣的!然后把注射器的活塞使勁往里推!（這個實驗要保證絕對的氣密性!） 當(dāng)注射器內(nèi)的氣體體積變成原來1/2的時候,注射器內(nèi)的空氣壓強將達到202650帕斯卡,這是2個大氣壓.當(dāng)注射器內(nèi)的氣體體積變成原來1/4的時候,注射器內(nèi)的空氣將達到405300帕斯卡,這是4個大氣壓強!
怎么樣?看見沒?即使一小段注射器內(nèi)的氣體壓強,都能超過4個大氣壓!
這當(dāng)然不是傳說,只是在你還沒有把空氣壓縮到原來的1/4 的時候,注射器早就壓炸了!
所以你要區(qū)分液體內(nèi)部壓強和氣體內(nèi)部壓強產(chǎn)生原因的不同之處.
物理學(xué)有許多概念,以及許多物理現(xiàn)象交織在一起這會讓你困惑.
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