「為什麼 大氣壓力 就說 由重量 密閉氣體 卻說 由碰撞」 這是一種誤解 應該說 不管何情況，氣體的壓力就是由於碰撞 但是在重力場下，氣體的垂直分布達到平衡時 (所謂平衡是指，每一高度的分子密度都達到穩定) 必須滿足 dP = ρgdh 也就是說 大氣壓力是由於氣體熱運動所造成 但是大氣達到平衡時，地表的氣壓會等於單位面積上方大氣的動量 (因為大氣最頂層的P=0) 這二者並不是二個不同的機制 只是一個描述的是微觀下力的來源 一個是用巨觀的平衡去推算平衡時壓力的大小 例如在一個高度h的箱子內 從巨觀來看，下方的壓力會比上方的壓力大∫ρg dh 而從微觀來看，下方氣體的平均動能會比上方氣體的動能高 密度也比上方大 __ 因此直接按照 P = 2/3ρ Ek ，計算出來上下同樣也會有 ∫ρg dh 的差異 二者是完全不會互相矛盾的 ※ 引述《Beachboy (天煞孤星)》之銘言： : ※ 引述《robertshih (施抄)》之銘言： : : 1. 壓力是垂直平面的作用力 : : 2. 大氣壓力的確是大氣重量所造成, 一個大氣稀薄的行星, 大氣壓力會較小 : : 3. 密閉容器的氣體壓力是來自於氣體碰撞(氣體動力論), 但同時也會有氣體重量造成的壓 : : 力, 唯後者可忽略. : : 舉例來說, 一立方公尺正立方體容器內的氧氣32克(2莫耳), 在300K時: : : 碰撞壓力為: P*(1000) = 2*24.6 => P = 0.0492大氣壓 = 4983.96 Pa : : 重量壓力為: 0.032*9.8/(1) = 0.3136 Pa : 那可以請問 : 為什麼 大氣壓力 就說 由重量 : 密閉氣體 卻說 由碰撞 : 看這個假設的情況 : 我覺得可以好好想想XD : http://www.wretch.cc/album/show.php?i=beachboy417&b=14&f=1137983357&p=48 : 假設有一個長形的桶子，不考慮質量。 : 也就是假設彈簧讀數(正向力)原本是0。 : 裡面我安排一坨gas，質量是m。 : 假設讓這些氣體原子，“掉”在桶內，也就是沒有動能，沒有碰撞。 : 那我們應該可以量到 N = mg。這是所謂氣體的重量(假設我這樣定義)。 : 但是，當我將裝置恢復成生活環境。 : 這時候，氣體有碰撞、有動能。 : 如果不去“限制”他，因為每一顆氣體分子質量太小，碰撞後，會到處飛走。 : 這時候，如果上方是開著，我們甚至量不到mg，可能更小許多。 : 但重點在這邊，如果我欲維持這些gas在一大氣壓，我勢必拿一個蓋子或活塞 : (假設蓋子和活塞也是沒有重量)去壓著，為了維持壓力，我需要用手施一個力F。 : 此力F的大小等於P乘上蓋子的面積。F = PA。 : 以整個容器器統來看，這時候量到的數值我覺得就很值得注意。 : N = mg + F 照理講應該是這樣沒錯吧XD : 這時候，F是很可觀的數字。而且確實上來講，也是比mg大很多。 : 我描述的這種情況很像是一個封閉的盒子(假設盒子無質量)。 : 但差別只是，我圖中的蓋子和器壁是光滑，沒有“黏緊或焊接”在容器壁上， : 所以那個F會作用到彈簧上，量的到。 : 而在一般我們說的容器，則是四面八方焊接好，放在彈簧秤上， : 結果只量到mg(很輕)，量不出來F。 : 所以壓力P造成的效果PA=F，就由盒子結構所承受，不會在磅秤上顯示出來。 : 如果是這樣，倒也合理。 : 但又回到開放的大氣，又怪怪的。 : 有人說，重力的效果，好像是把air關住。那麼試想一個情況： : 假設從地面開始裝一個彈簧秤，左右就像我圖中的裝置有牆壁，往上到天空很高處。 : 彈簧秤具有某個截面積A。我也假設器壁無質量。 : 這時候，上方好像已不需要蓋子，反正重力會拉住這些氣體。 : 或甚至你也可以說，最上方的大氣，就當做蓋子，壓住中間和下面的gas。 : 那我問，最下面我們量到的“重量”N， : 到底是 mg 而已，還是mg+那個大很多的F？ : 我一直覺的到底哪裡很妙，用壓力間接推算出來的大氣平均密度。 : 卻和我們如果搭飛機去空中採樣，取1立方公分的氣體，用所有裡面氣體分子 : 的原子量所算出來的質量，又的確是相等。 : 這該怎麼表達呢........ --

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