为什么大气对地球施加压力?

除了风吹的时候,你可能没有意识到空气有质量并产生压力。然而,如果突然没有压力,你的血液会沸腾,肺部的空气会膨胀,像气球一样爆裂你的身体。然而,为什么空气有压力?它是一种气体,所以你可能认为它会膨胀到太空。为什么任何气体都有压力?简言之,这是因为大气中的分子有能量,所以它们相互作用并相互反弹,因为它们受到重力的约束而彼此靠近。仔细看看:...

除了风吹的时候,你可能没有意识到空气有质量并产生压力。然而,如果突然没有压力,你的血液会沸腾,肺部的空气会膨胀,像气球一样爆裂你的身体。然而,为什么空气有压力?它是一种气体,所以你可能认为它会膨胀到太空。为什么任何气体都有压力?简言之,这是因为大气中的分子有能量,所以它们相互作用并相互反弹,因为它们受到重力的约束而彼此靠近。仔细看看:

Air has pressure because molecules have energy to interact and because gravity holds the gases together near the Earth.

气压是如何工作的

空气由多种气体的混合物组成。气体分子有质量(虽然不多)和温度。您可以使用理想气体定律作为可视化压力的一种方法:

PV=nRT

其中P是压力,V是体积,n是摩尔数(与质量有关),R是常数,T是温度。体积不是无限的,因为地球的引力对分子有足够的“拉力”,使它们靠近行星。有些气体逃逸,如氦,但较重的气体,如氮、氧、水蒸气和二氧化碳,结合得更紧密。是的,其中一些较大的分子仍在向太空排放,但地球过程既吸收气体(如碳循环),又产生气体(如海洋中的水蒸发)。

由于存在可测量的温度,大气中的分子具有能量。它们振动并四处移动,与其他气体分子碰撞。这些碰撞大多是弹性的,这意味着分子反弹得比粘在一起更多。“反弹”是一种力。当它被应用在一个区域,如你的皮肤或地球表面,它成为压力。

大气压是多少?

气压取决于海拔、温度和天气(主要是水蒸气的量),所以它不是一个常数。然而,在海平面的正常条件下,空气的平均压力为每平方英寸14.7磅,汞柱29.92英寸,或1.01×105帕斯卡。在海拔5公里(约3.1英里)处,大气压力只有原来的一半。

为什么压力离地球表面这么近?这是因为它实际上是一个测量所有空气在那个点上压下的重量的方法。如果你在大气层的高处,你上面没有多少空气可以压下去。在地球表面,整个大气层都堆积在你的上方。尽管气体分子很轻而且相距很远,但它们的数量却很多!

  • 发表于 2021-10-07 22:51
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  • 分类:化学

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