作者Beachboy (天煞孤星)
看板Physics
標題Re: [問題] 大氣壓力的成因
時間Thu May 17 14:41:20 2007
恩 先感謝詳細的回覆 讓我多學到了很多
但仍有點混亂+困惑
整個看起來,大氣壓力的機制乃因為氣體分子的碰撞(不論有無容器)。
那目前高中物理課本裡面提到一句話「大氣壓力乃地球上方空氣柱的重量所造成」,
這句話似乎就不那麼正確囉?
一個固體放在桌面上產生的壓力的確是: 該物體的重量/截面積
而液體也可以這樣計算: 整個容器的液重/截面積 = ρgh
但事實上,大氣壓力並不是直接測得,是托里切利利用水銀柱的高度巧妙地
間接測量大氣壓力的值 = 76 cm-Hg
於是我在想,是不是可以這樣推論
大氣壓力(氣體的壓力)
1.並非(或非主因)由氣體本身重量所產生,是碰撞造成。
2.高中物理在大氣壓力那個單元(尚未教到氣體動力論),有誤導的可能。
(若學生尚未學習氣體分子會碰撞,是否就無法解釋大氣壓力?)
3.或者,“大氣壓力是由地面上某截面積鉛直往上之空氣柱重量所產生”這句話
一個幫助我們想像的說法,事實上,根本不是這樣?
4.科學家到底怎麼測量大氣分子的密度?
如果是利用托里切利測量到的數值+上面那句話的假設-->估算出大氣密度
那我懷疑這樣得到的大氣密度的正確性?(因為大氣壓液根本不是大氣重量造成)
※ 引述《mantour (朱子)》之銘言:
: ※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言:
: : 最近有學生問到當一個空杯子裡面的空氣壓力和外界一樣是1atm時,
: : 如果拿個蓋子把杯子蓋起來,裡面氣體壓力為什麼仍為1atm。
: : 根據和學生討論一下之後,了解他的問題是:
: : 一般大氣壓力是說由某垂直空氣柱的氣體總重量在此截面積上所產生的。
: : 那如果蓋個蓋子,裡面氣體剩下一些些而已,為什麼還有那麼大的壓力?
: : 我也不能解釋的很好,自己想了之後,產生更多問題,條列如下:
: : 1.大氣壓力成因為何? 氣體重量?或 氣體分子碰撞?
: 這個問題應該要看你會成因的定義為何
: 不管是氣體還是液體,如果你要問 「作用在器壁上的力的來源」的話
: 都應該是分子對器壁的作用力所產生的
: 因此,在無重力下在密閉容器中的氣體還是有壓力
: 同樣的,就算沒有重力,如果你試圖去壓縮液體的話,還是會有壓力
: 所以對氣體而言,決定壓力的是氣體分子的密度(這裡指的是單位體積的分子數)和溫度
: 對液體而言,決定壓力的是液體受擠壓的程度
: 而我們一般說氣體重量或水的重量產生壓力,指的應該是說 重力是 「造成擠壓的原因」
: 大氣並非裝在密閉容器中,為什麼會維持一定的密度和壓力不會散掉,是因為有重力
: 下方的水產生壓力是受到上方的水的重量擠壓,所以愈深的水底壓力愈大
: 用容器把氣體裝起來,同樣可以維持它的密度讓它不會散掉
: 只要密度和溫度都沒有改變,當然壓力也不會改變,不一定要有重力才會造成壓力
: : 2.當蓋子蓋起來之後,裡面氣體的確就那麼少,為什麼仍有1atm的壓力?
: 決定壓力的是 單位體積的分子數 ,和總氣體量無關
: : 3.是否蓋子蓋起來後,裡頭氣體分子碰撞變劇烈,才得以保持1atm?
: 分子的運動並沒有變劇烈,只是跟原本一樣而已
: 容器中的分子溫度和被裝起來以前相同 => 分子運動程度相同 ...............1
: 容器中的分子密度和被裝起來以前也相同..................................2
: 1 + 2 => 單位時間內撞擊在單位面積上的分子造成的衝量相同 => 壓力相同
: : 4.那為什麼杯子不會變熱?(根據溫度是反應分子運動的劇烈程度)
: : 有點混亂,覺得滿奇怪的。
: : 謝謝~~
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1F:→ monmath:坦白說,高中課本有錯的不只這一個... 05/17 15:03
2F:推 YJM1106:我覺得 從微觀上看 是粒子碰撞 巨觀上 是重量 05/17 20:21