大气压和正压负压
2009-05-08 08:06阅读:
我可能解释的还不够,再多说几句。
大气压的词条解释我百度了一下,抄来给大家看看。
大气压
词语释义:
1.亦称“ 大气压强
”。重要的气象要素之一。由于地球周围大气的重量而产生的压强。其大小与高度、温度等条件有关。一般随高度的增大而减小。例如,高山上的大气压就比地面上的大气压小得多。在水平方向上,大气压的差异引起空气的流动。
2.压强的一种单位。“标准大气压”的简称。实用上规定为760乇(“乇”即mmHg的简化,mmHg是毫米汞柱的意思也就是像血压计的那个水银柱的高度)。工程上为方便起见,规定1公斤每平方厘米(=735.6乇)为压强单位,称为“工程大气压”或“大气压”。
地球的周围被厚厚的空气包围着,这些空气被称为大气层。空气可以
向水那样自由的流动,同时它也受重力作用。因此空气的内部向各个方向都有压强,这个压强被称为大气压。1654年格里克在
德国马德堡作了著名的马德堡半球实验,有力的证明了大气压强的存在,这让人们对大气压有了深刻的认识,但大气压到底有多大人们还不清楚。11年后意大利科学家托里拆利在一根80厘米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中,发现玻璃管中的水银大约下降了4厘米后就不再下降了。这4厘米的空间无空气进入,是真空。托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度。根据压强公式科学家们准确地算出了大气压在标准状态下为1.013×10^5Pa
1标准大气压=760毫米汞柱=76厘米汞柱=1.013×10的5次方帕斯卡=10.336米水柱。
标准大气压值及其变迁
标准大气压值的规定,是随着科学技术的发展,经过几次变化的。最初规定在摄氏温度0℃、纬度45°、晴天时海平面上的大气压强为标准大气压,其值大约相当于76厘米汞柱高。后来发现,在这个条件下的大气压强值并不稳定,它受风力、温度等条件的影响而变化。于是就规定76厘米汞柱高为标准大气压值。但是后来又发现76厘米汞柱高的压强值也是不稳定的,汞的密度大小受温度的影响而发生变化;g值也随纬度而变化。测量大气压的仪器叫气压计。
为了确保标准大气压是一个定值,1954年第十届国际计量大会决议声明,规定标准大气压值为
1标准大气压=101325牛顿/米2,即为101325帕斯卡(Pa)
大气压的变化
温度、湿度与大气压强的关系
湿度越大大气压强越大
初中物理告诉我们:“大气压的变化跟天气有密切的关系.一般地说,晴天的大气压比阴天高,冬天的大气压比夏天高.”对这段叙述,就是老师也往往不易说清,笔者认为,这个问题可归结为温度、湿度与大气压强的关系问题.今谈谈自己的初步认识.
我们通常所称的大气,就是包围在地球周围的整个空气层.它除了含有氮气、氧气及二氧化碳等多种气体外,还含有水汽和尘埃.我们把含水汽很少(即湿度小)的空气称“干空气”,而把含水汽较多(即湿度大)的空气称“湿空气”.不要以为“干”的东西一定比“湿”的东西轻.其实,干空气的分子量是28.966,而水汽的分子量是18.016,故干空气分子要比水汽分子重.在相同状况下,干空气的密度也比水汽的密度大.水汽的密度仅为干空气密度的62%左右.
应当说,由于大气处于地球周围的一个开放空间,而不存在约束其运动范围的具体疆界,这就使它跟处于密闭容器中的气体不同.对一个盛有空气的密闭容器来说,只要容器中气体未达到饱和状态,那么,当我们向容器中输入水汽的时候,气体的压强必然会增加.而大气的情况则不然.当因自然因素或人为因素使某区域中的大气湿度增大时,则该区域中的“湿空气”分子(包括空气分子和水汽分子)必然要向周围地区扩散.其结果将导致该区域大气中的“干空气”含量比周围地区小,而水汽含量又比周围地区大.这犹如在大豆中掺入棉籽时其混合体密度要小于大豆密度一样,所以该区域的湿空气密度也就小于其它地区的干空气密度.这样,对该区域的一个单位底面积的气柱而言,其重量也就小于其它干空气地区同样的气柱这也就告诉我们,大气压随空气湿度的增大而减小.就阴天与晴天而言,实际上也就是阴天的空气湿度比晴天要大,因而阴天的大气压也就比晴天小.
我们知道,气体分子的“碰撞”是产生气体压强的根本原因.因而对大气压随空气湿度而变化的问题,我们也可以由此作出解释,根据气体分子运动的基本理论,气体分子的平均速率:
则气体分子的平均动量(仅考虑其大小)
由此可见,平均质量大的气体分子,其平均动量也大(有的文献①中所言:“干空气的平均速度也大于湿空气”,是不正确的).而对相同状况下的干空气与湿空气来说,由于干空气中的气体分子密度及分子的平均质量都比湿空气要大,且干空气分子的平均动量也比湿空气大,因而湿度小的干空气压强也就比湿度大的湿空气大.
当我们给盛有空气的密闭容器加热的时候,则其压强当然也会增大.而对大气来说情况就不同了.当某一区域的大气温度因某种因素而升高时,必将引起空气体积的膨胀,空气分子势必要向周围地区扩散.温度高,气体分子固然会运动得快些,这将成为促进压强增大的因素.但另一方面,随着温度的升高,气体分子便向周围扩散,则该区域内的气体分子数就要减少,从而形成一个促使压强减小的因素.而实际的情况乃是上述两种对立因素共同作用的结果.至于这两种因素中哪个起主要作用,我们不妨来看一看大陆及海洋上气压随气温变化的实际情况.我们说,夏季大陆上气温比海洋上高,由于大陆上的空气向海洋上扩散,而使大陆上的气压比海洋上低;冬季大陆气温比海洋上低,由于海洋上空气要向大陆上扩散,又使大陆上气压比海洋上高.而由此可见,在温度变化和分子扩散两个因素中,扩散起着主要的、决定性的作用.应当指出,这里所说的扩散,是指空气的横向流动.因为由空气的纵向流动并不能改变竖直气柱的重量(有的文献②把因温度而产生的气压变化说成是空气沉浮的结果,这是不妥的),因而也就不能改变大气的压强(对重力加速度g因高度变化而产生的影响完全可以忽略).
由于地球上的大气总量是基本上恒定的.当一个地区的气温增加时,往往伴随着另一个地区温度的降低,这就为高温处的空气向低温处扩散带来了可能.而扩散的结果常常是高温处的气压比低温处低.当我们生活的北半球是接受太阳热量最多的盛夏时,南半球却是接受太阳热量最少的严冬.这时,由于北半球的空气要向南半球扩散而使北半球的气压较南半球要低.而由于大气总量基本不变,则此时北半球的气压就低于标准大气压,南半球的气压当然也就会高于标准大气压.同样,空气的反方向扩散又会使北半球冬季的气压高于标准大气压.因而,在北半球,冬季的大气压就会比夏季要低.当然,大气压的变化是很复杂的,但对中学课本上的说法作上述解释还是可以的很详细啊。
大气压的应用:
1.高压锅(高压锅中封闭了空气,给高压锅内空气加热时,锅内气体压强增大,使锅内的水沸腾时温度更高,更容易煮熟食物
2.真空吸盘(可以依靠外界大气压将其压在墙上,可以挂东西)
3.拔罐头疗法(中医中有一种玻璃罐,将其加热时迅速按在人体某部位,等罐内空气冷却后,会被外界气压按照皮肤上,此时用力拔下玻璃罐,会吸出人体内有害的毒血,有利于康复)
4.飞机飞行(飞机机翼上方呈流线型,当空气流过机翼时,一部分空气从飞机机翼上方流过,一部分空气从机翼下方流过,因为机翼上方为流线型,所以空气要在相同的时间内流过不同的距离则速度不相同,机翼上方空气流速较大,大气压较小;下方很平,空气流速较小,大气压较大,于是。飞机在高速行驶时,机翼下方的大气压大,而机翼上方的大气压小,机翼上下的压力差使飞机获得了升力)
什么试验证明大气压存在?
实验一:模拟马德堡半球实验。
两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开。
马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在。
实验二:“瓶吞蛋”实验。
用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。
实验三:“覆杯实验”
玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来。
分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。
是不是更不明白了?
我再解释几句。
我画的那张图上,左上角的空气净化装置,包括给空气消毒的净化过滤器、消毒器和温度调节器。上部中间的空气压缩机只是起到使空气从室内吸出经过空气净化装置处理后再送入室内的作用,它的压力可以由我们设定。就像水泵一样从这边吸水,再送到那边去。
空气是无孔不入的,总是从气压高的地方流向气压低的地方。
在1图所示的罐装车间,那车间房屋是密闭的,但免不了还有缝隙。由于空气压缩机送进室内空气压力比室外要略大,就是使室内的空气从室内向室外吹,而不是外面带灰尘或病菌、病毒的污染空气进入车间内。这样就保障了车间内空气的洁净,保证了车间内的饮料、牛奶等不被污染。
在2图所示的传染病房室内压力比室外低,病房的房屋密闭了,若还有缝隙,只能是室外的空气被吸入室内,所以室内的被病人呼吸过的污染空气出不了病房,只能被管道带到空气净化装置里处理干净再送回病房。
我们设定的标准大气压是一般表示为:101.3KPa,是海平面的气压,工程上一般粗略地称1公斤。气压是和海拔高度成反比的,也就是说,海拔越高,气压越低,海拔越低,气压越高。
比如到了青藏高原,气压就低,肯定达不到我们生活的地方的大气压,也就是空气稀薄,所以我们去了就不舒服,缺氧。
而到了海拔低的地方,气压就会稍高于一般的地方。所以有心脏病和呼吸系统病的人,到了三亚,那里海拔才几米和十几米的地方就会舒服一些,因为那里的空气多一些。
当然那里最起作用的是空气新鲜,气压较高只是一部分。
当然那里最吸引我的是环境美好,空气新鲜只是一部分。
这些,新朋友可以翻翻我以前的博文。
翻翻去年的老账,现在好像已经过了很长时间了,其实才不到一年。
岁月如梭。