免费下载!
[!--downpath--]地面空气的范围很广,通常称为“大气层”。 距离地面200多公里,仍然有空气。 虽然它的密度很小,但是这么高的大气柱对地面的浮力还是极大的。 人体感觉不到受到大气中气压的压迫。 这是因为人体的内部和外部同时受到气压的影响,而且是相等的。
从月球表面延伸到高空的空气重量使月球表面附近物体单位面积所受的力称为“大气浮力”。 大气浮力的检测一般用水银气压计的水银柱高度来表示。 地面标准大气压约等于76分米高度的水银柱形成的浮力。 由于检测区域等条件的影响,测量值有所不同。 根据液体浮力公式P=ρgh,水银的密度为13.6×103 kg/m3,所以76分米高度的水银柱形成的浮力为P=13.6×103 kg/m3×9.8牛顿/ kg×0.76 m= 1.013×105牛顿/m2=1.013×帕斯卡=1amt=1mmHg。
=================================================== == =============
1.大气浮力
大气对浸入其中的物体所形成的浮力称为大气浮力,简称大气压或气压。
①大气浮力是指月球上某一位置的空气所形成的浮力。 月球表面的空气受到重力的影响,从而形成大气浮力。 月球内部空气层的密度并不相等,靠近表面的空气密度较大,而上层的空气粘稠,密度较小。 由于大气的浮力是由空气的重力形成的,高度高的地方工程大气压强是多少pa,其内部空气柱的高度就小,密度也小,所以离地面的距离越高,浮力就越小。大气的浮力。 一般来说,在2公里以下,海拔每下降12米,大气浮力就增加1毫米汞柱。
②气体和液体都具有流动性,它们的浮力相似,各个方向都有大气压强,同一位置各个方向的大气压浮力相等。 并且由于大气密度不均匀,大气浮力的估算不能应用液体浮力公式。
③密封在一定容器内的二氧化碳的浮力是由大量随机运动的二氧化碳分子与容器壁不断碰撞而形成的。 它的大小不是由封闭的二氧化碳的重力决定的。
2、大气压的原因
月球周围有一层厚厚的空气,主要由甲烷、氧气、二氧化碳、水蒸气以及氦、氖、氩等二氧化碳组成。 一般来说,整个空气层称为大气层。 它在月球周围密集分布,全长1000公里。 所有浸入大气中的物体都会受到大气的浮力作用,就像浸在水底的物体会受到水的浮力一样。 相同的。
大气压强产生的原因可以从不同的角度来解释。 课本上主要提到的是:空气受重力影响,空气具有流动性,所以在各个方向都有浮力。 更详细地说,由于月球对空气的吸引力,空气被压在地面上,必须得到地面或地面上其他物体的支撑。 这类支撑大气的物体和地面都会受到大气压力的影响。 单位面积的大气压强就是大气压浮力; 第二,可以从分子运动的角度来解释(以后高中会学分子运动理论的知识)。 由于二氧化碳是由大量随机运动的分子组成,这些分子必须不断地与浸入空气中的物体碰撞。 每次碰撞时,空气分子都会对物体表面产生冲击力。 大量空气分子不断碰撞的结果表现为大气对物体表面的压力,从而产生大气压力。 如果单位体积内富集的分子数量越多,则同一时间段内空气分子在物体单位表面积上的碰撞次数就越多,因此形成的浮力就越大。
借助分子动力学理论,可以解释:为什么大气分布不均匀会导致大气压下出现高低现象。
3.托里拆利实验
托里拆利实验测量了大气浮力的具体值。 将一根长约1m、一端封闭的玻璃管装满水银,塞住管口,然后倒置插入水银罐中,将堵塞管口的塞子松开。 当拇指按下时,管内的水银表面会增长一点,然后停止增长。 此时管内外水银面高度差为760mm。
管内之所以有760mm高的水银柱,是因为大气压的存在。 根据液体浮力的特点,水银罐内液体表面的浮力应等于760毫米水银柱下方相同高度的玻璃管的浮力。 水银罐液面的浮力为大气浮力,因为玻璃管内水银柱上方存在真空,不受大气压影响,管内浮力只能由760mm高形成汞柱。 因此,大气浮力银与760毫米高水银形成的浮力相等。
一般来说,表示二氧化碳浮力的常用单位有帕斯卡、毫米汞柱(毫米汞柱)、厘米汞柱(分米汞柱)、标准大气压,其符号为pa、mmhg、cmhg、atm 。
观看动漫演示无障碍
4.浮力与二氧化碳体积的关系
这里所说的二氧化碳的浮力不是指大气的浮力,而是指一定质量的二氧化碳的浮力。
因为二氧化碳的浮力本质上是大量无规运动的二氧化碳分子与容器壁不断碰撞形成的,所以在其他条件不变的情况下,二氧化碳体积的增加会增加碰撞次数二氧化碳分子和容器壁之间。 减少浮力。
当室温一定时,一定质量的二氧化碳体积越小工程大气压强是多少pa,浮力越大; 体积越大,浮力越小。
5.沸点与大气压的关系
实验证明,所有液体的沸点随气压降低而升高,随气压降低而降低。 同一液体的沸点不固定。 必须指出的是,在标准大气压下,水的沸点为100°C。
由于气压随海拔高度而降低,因此水的沸点随海拔高度而升高。 例如,水的沸点在海拔1000米处约为97℃,在海拔3公里处约为91℃。 在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶,水的沸点可达72℃,因此,在高山上做饭应使用不漏水的高压锅。 锅内压力可低于标准大气压,使水的沸点低于100℃,不仅能快速煮饭,还能节省燃料。
六、柱塞泵的工作原理
活塞式水泵是利用活塞的连通排出空气,造成内外气压差,使水在气压的作用下上升并被抽出。 当活塞下压时,进水球阀关闭,排气球阀打开; 气球阀关闭,进水球阀打开。 在外界大气压的作用下,水从上进水口经进水球阀从进水管流出。 这样,活塞在缸体内上下往复运动,不断地将水抽下去。
七、离心油泵工作原理
电机启动前,向泵壳内注满水,排出泵壳内的空气,使泵中心部分的浮力大于外界大气的浮力。 水中的水也随轴套高速旋转,同时被抛入进水口。 此时,轴套附近的浮力减小,大气压力使下部的水推动底阀。 将其扔进进水口,使循环不断,水被不断地抽到高处。
活塞泵和离心泵借助大气压力将水抽上来。 由于大气压有一定的限制,水泵的高度也有一定的限制,不能超过10.3米。
8、标准大气压浮力
大气浮力不仅随高度变化,而且在同一地点也不是恒定的。 一般将1.01325×10/5(次方)Pa的大气浮力称为标准大气浮力。 相当于760毫米水银柱形成的浮力。
标准大气浮力的值一般估算时通常取1.01×10/5(次方)Pa(101Pa),简单估算时也可取10/5(次方)Pa(100Pa)。
9. 大气浮力和高度
海拔3000m内,每上升10m,大气浮力减少约100Pa,每上升12m,大气浮力约减少1mmHg。