什么是气体压强 气体压强的应用
气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的。那么你对气体压强了解多少呢?以下是由小编整理关于什么是气体压强的内容,希望大家喜欢!
气体压强的定义
根据理想气体定律pv=nRT:气体压强的大小与气体的量(n)、气体的温度(T)成正比,与气体的体积(v)成反比 R为通用气体常量,约为8.31441±0.00026J/(mol·K)
大气压
大气压是指地球上某个位置的空气产生的压强。地球表面的空气受到重力作用,由此而产生了大气压强.地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小.通常情况下,在2千米以下,高度每升高12米,大气压强降低1毫米水银柱.
气体和液体都具有流动性,它们的压强有相似之处、大气压向各个方向都有,在同一位置各个方向的大气压强相等.但是由于大气的密度不是均匀的,所以大气压强的计算不能应用液体压强公式.
大气压的产生原因
地球周围包着一层厚厚的空气,它主要是由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氦、氖、氩等气体混合组成的,通常把这层空气的整体称之为大气.它上疏下密地分布在地球的周围,总厚度达1000千米,所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强,就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样.
大气压产生的原因可以从不同的角度来解释.课本中主要提到的是:空气受重力的作用,空气又有流动性,因此向各个方向都有压强.讲得细致一些,由于地球对空气的吸引作用,空气压在地面上,就要靠地面或地面上的其他物体来支持它,这些支持着大气的物体和地面,就要受到大气压力的作用.单位面积上受到的大气压力,就是大气压强;第二,可以用分子运动的观点解释.因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成,而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞.每次碰撞,空气分子都要给予物体表面一个冲击力,大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力,从而形成大气压.若单位体积中含有的分子数越多,则相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多,因而产生的压强也就越大.
利用分子运动论的观点可以解释:为什么大气层不均匀分布,能造成大气压下高上低的现象.
大气压强与高度的关系
实验表明,在海拨2000米以内,每升高12米,大气压就降低一毫米汞柱,约133帕。利用这一特点,在海拨2000米以内,测出某地的大气压值,可计算某地的海拨高度。
大气压强的相关实验
马德堡半球实验证明了大气压强的存在。
托里拆利实验测出了大气压强的具体数值.,在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指时,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差为760mm.
管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在.由液体压强的特点可知,水银槽内液体表面的压强与玻璃管内760毫米水银柱下等高处的压强应是相等的.水银槽液体表面的压强为大气压强,由于玻璃管内水银柱上方是真空的,受不到大气压力的作用,管内的压强只能由760mm高的水银柱产生.因此,大气压强跟760毫米高水银产生的压强相等.
通常情况下,表示气体压强的常用单位有帕斯卡、毫米水银柱(毫米汞柱)、厘米水银柱(厘米汞柱)、标准大气压,它们的符号分别是pa、mmhg、cmhg、atm.
液体的沸点与气压的关系
实验表明,一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的.说水的沸点是100℃必须强调是在标准大气压下.
由于气压随高度减小,所以水的沸点随高度降低,例如:海拔1000米处水沸点约97℃,3千米处约91℃,在海拔8844米的珠穆朗玛峰顶,水在72℃就可以沸腾,因而在高山上烧饭要用不漏气的高压锅,锅内气压可以高于标准大气压,使水沸点高于100℃,不但饭熟得快,还可以节省燃料.
气体压强的应用
活塞式抽水机
离心式水泵
虹吸现象自动引水
牲畜自动饮水器
锅炉中的自动限压阀及压力锅上的自动限压阀
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