大氣壓的變化ppt課件-wenkub
2023-05-13 22:29:34 本頁面
【正文】 拆利在一根約 1米長的玻璃管里灌滿水銀，把開口的一端先塞住，將玻璃管倒立在盛水銀的盤子里，然后拔出塞子?！安蛔R廬山真面目，只緣身在此山中”，感覺不到大氣的沉重，是因為我們的身體被大氣所包含、所滲透。人體內(nèi)部同樣是充滿空氣的，人體內(nèi)部的壓強(qiáng)跟外部的大氣壓強(qiáng)相等，互相平衡，所以人不覺得受到巨大的大氣壓力。 這就是說，當(dāng)鋼球內(nèi)成為真空的時候，每個半球上受到的大氣壓力相當(dāng)于 8匹馬的拉力那么大。 拉呀，拉呀，突然 “ 啪 ” 一聲巨響，好像放炮一樣， 16匹馬終于把兩個半球拉開了。 格利克定做了兩個直徑約 37厘米的空心銅半球，這兩個半球做得很精密，把兩半對好合起來可以不漏氣。這樣，陰天地區(qū)的大氣膨脹就比較厲害，從而導(dǎo)致陰天地區(qū)的大氣橫向向外擴(kuò)散，使空氣的密度減小，同時陰天地區(qū)大氣的濕度比較大，也使大氣的密度減小。 通常情況下，地面不斷地向大氣中進(jìn)行長波有效輻射，同時大氣也在不斷地向地面進(jìn)行逆輻射。到了冬天，大陸上氣溫比海洋上低，大陸上的空氣濕度也較夏天小，這樣海洋上的空氣就向大陸上擴(kuò)散，使大陸上的氣壓升高。通常所說的 “ 冬天的大氣壓比夏天高 ” ，指的就是大陸型大氣壓的年變化規(guī)律。 大氣壓的年變化 同一地區(qū)，在一年之中的不同時間其大氣壓的值也有所不同。一是大氣的運(yùn)動；二是大氣溫度的變化；三是大氣濕度的變化。一天中，地球表面的大氣壓有一個最高值和一個最低值。干空氣的平均分子量為 ，而水氣的分子量只有 ，所以含有較多水汽的濕空氣的密度要比干空氣小。所以過去在初中物理教材中有介紹：在海拔 2千米以內(nèi)，可以近似地認(rèn)為每升高 12米，大氣壓降低 1毫米汞柱。在地球表面隨地勢的升高，地球?qū)Υ髿鈱託怏w分子的引力逐漸減小，空氣分子的密度減小；同時大氣的溫度也降低。 將有機(jī)玻璃板用機(jī)油均勻擦涂 (這樣水與有機(jī)玻璃板不再浸潤 )，重作上述實驗，仍能成功。當(dāng)然，在這種情況，如果水的外流很少，仍會出現(xiàn)離縫來調(diào)整杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。因此，只要控制倒置過程水不外流，要實驗成功，杯內(nèi)封存在的空氣就不能太多。若用手從下向上頂玻璃板，可感覺到狹縫的存在，這說明杯內(nèi)水柱已下移，上部氣體密度已減小，由于大氣壓相當(dāng)于 10米高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，而杯水一般不足 ，故上部空氣密度只需減小 1%就能維持水和托板不落。眾所周知，流體本身最顯著的特點(diǎn)之一就是它的流動性。可見，把托板不落歸結(jié)為粘滯力和表面張力是站不住腳的。π Dh =( 102) ( ／ 2) ≈ 104(牛 ) 這個力僅相當(dāng)于 ，而半杯水大約有 160g。 返回 對 “ 半杯水 ” 倒置托片不落現(xiàn)象的種種解釋 一種解釋認(rèn)為，托板受到上下兩方面的壓力，托板下部由該處大氣壓強(qiáng)提供，上部除了氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)之外，另有水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，因此，上面的壓強(qiáng)大于下面的壓強(qiáng)。 1/3 容積的水 取不同薄片作實驗，每一種薄片都分別蓋在盛水不等的杯口，倒置后觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 用有機(jī)玻璃版蓋在杯口，按緊倒置后只有 9/10杯水 較易作到板不落水不灑，其它情況難以出現(xiàn)上述結(jié)果，并且杯內(nèi)水越少，實驗越難作成。托板不落是因為托板還受到水向上的粘滯力的作用及四周 表面張力 的作用。 顯然粘滯力的影響微不足道。其實，這個問題我們完全可以不去計算而直接推理判斷它的正誤。之所以流動正是因為構(gòu)成流體的分子結(jié)構(gòu)松馳，相互引力很小，才使得整體無固定形狀，因此依靠引力來平衡自身的重量是不可能的，更何況杯內(nèi)水柱上表面沒有受到任何向上的拉力。 有人會說：既然托板和杯口可以離縫，若杯內(nèi)空氣封存得多，離縫大些不就照樣實現(xiàn)平衡了嗎？不行，離縫的大小還受到表面張力的制約。 用三合板、舊唱片、紙箱板等作實驗，由于杯口與板接觸不太嚴(yán)緊，加之這些材料與水的浸潤作用良好，在倒置過程中往往有少量水外流，這樣就造成杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)的較大減小，出現(xiàn) 1／ 3杯水倒置后仍不外流的現(xiàn)象。 用軟質(zhì)薄片作實驗，手在按著薄片倒置過程中已使薄片向杯內(nèi)凸入，倒置后隨著杯口上下壓力平衡的需要，它會自動調(diào)節(jié)凹凸程度實現(xiàn)平衡，它的調(diào)整范圍遠(yuǎn)大于硬質(zhì)托片，封存氣體的能力最大。 用厚塑料紙、薄塑料紙、布、厚紙片、薄紙片等軟質(zhì)薄片覆蓋杯口，倒置后薄片不掉，但稍后，薄塑料紙、布、薄紙片被水杯吸入上方，水沿杯子邊緣外流灑落。所以在地球表面，隨地勢高度的增加，大氣壓的數(shù)值是逐漸減小的。 從 大氣壓隨地理緯度的變化 地球表面大氣層里的成份，變化比較大的就是水汽。即在相同的物理條件下，干空氣的壓強(qiáng)比濕空氣的壓強(qiáng)大。最高值出現(xiàn)在9～ 10時。 日出以后，地面開始積累熱量，同時地面將部分熱量輸送給大氣，大氣也不斷地積累熱量，其溫度升高濕度增大。這叫大氣壓的年變化。下面對此略做分析 (另外兩種情況不做討論 )。這就是大陸上冬天的大氣壓比夏天高的原因 (大氣溫度也是影響大氣壓的一個因素，但在這里決定大氣壓變化的因素不是氣溫，而是大氣的流動及大氣的密度 )。晴天，地面的熱量可以較為通暢地通過有效輻射和對流氣層的向上輻散運(yùn)動向外輸運(yùn)。因這兩個因素的影響，從而導(dǎo)致陰天的大氣壓比 晴天的大氣壓低。格利克在一個半球上裝一了一個活門，從這里可以接上抽氣筒，把球里的空氣抽出來。 由此思考 …… 由馬德堡半球想到： 格利克把兩個半球仍舊合上，并抽出球里的空氣。馬德堡半球?qū)嶒炆鷦佣辛Φ刈C明了大氣壓強(qiáng)的存在，顯示了大氣壓強(qiáng)是很大的。 馬德堡半球?qū)嶒炚宫F(xiàn)了大氣壓的強(qiáng)悍，
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