粒子
你可能听说过一个实验,在这个实验中,你悬挂一杯水,纸板却不会掉下来。为什么会这样呢?橡胶吸盘(正式名称为真空吸盘)是如何支撑起你的毛巾的呢?阅读本章,找出答案。
气体压力
想象一下。你有4个乒乓球,把它们放进一个1米 x 1米 x 1米的盒子里。这个盒子很大。现在让一个举重运动员摇晃盒子,你会听到乒乓球撞击盒子墙壁的声音。假设每十秒钟撞击一次。
现在,把这些乒乓球放进一个50厘米 x 50厘米 x 50厘米的盒子里。这次你会发现,乒乓球每十秒钟撞击墙壁六次!这是因为当盒子的体积变小时,乒乓球撞击墙壁的机会增加了。
当乒乓球撞击墙壁更多时,它们会对墙壁施加更大的压力。压力就像有人把重物压在你身上一样。记住,气体粒子总是自由运动的吧?当气体粒子被放入容器时,它们撞击容器的墙壁并对其施加压力。当你把它们放进一个更小的容器时,它们撞击墙壁的频率就会更高。因此,气体粒子对墙壁施加的压力被称为“气体压力”。
气体压力的单位是“帕斯卡”(pascal),简称“Pa”。可以使用博尔登管来测量气体压力。我们还可以将压力传感器连接到数据记录仪来测量气体压力。
空气压力
空气也是一种气体。空气由氮气、氧气和其他元素组成。因为空气存在于我们周围,它也会产生气体压力。来自空气的气体压力被称为空气压力或大气压力。请注意,你实际上无法感觉到空气粒子撞击你的皮肤!
真空如果没有空气,就没有大气压力。1664年,马格德堡市市长将两个半球结合在一起,然后他把半球中的空气抽出。他尝试用马匹将它们分开,但并没有成功。为什么会这样呢?
这个问题可以通过左图来解释。当半球内充满空气时,内部的空气压力与外部的空气压力相等。当内部是空的时,就没有压力,外面的空气压力将半球压在一起,使它们无法分开。没有空气的地方被称为真空。
日常生活中的一个应用就是吸盘,你通过按压它并将空气排出,吸盘就会紧贴墙面。随着空气的排出,外面的空气粒子会压在吸盘上,产生空气压力。这就是为什么吸盘很难取下的原因!
测验
填空题:
- 气体压力是由气体(1)撞击其(2)壁产生的。
- (3)压力也叫做大气压力。
- (4)力量可以通过(5)半球来展示。
答案:
- 粒子
- 容器
- 大气
- 真空
- 马格德堡