气体压强与混合压强

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1、三、气体压强与混合压强模块一气体压强一、大气压强的基本知识1．大气压的存在以上实验说明，大气压强确实是存在的．2．定义：和液体一样，空气内部各个方向存在压强．这种压强称为大气压强简称大气压或气压．3．产生原因：地球周围包围着厚厚的空气层（大气层），这些空气同样受到地球的吸引，同时空气是可以流动的，因此对浸在空气中的物体表面就产生了压强，并且与液体一样，在大气层内部向各个方向都有压强．4．如何用大气压解释现象为了能解释许多与大气相关的现象，必须分析有关物体内、外的气压变化，比较它们的作用效果．如：钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片，排出空气，造成里面气压小于外部墨水面上的气

2、压，这样气压差就使墨水被压进吸水管．由此可见，用大气压解释现象时，要通过气压不平衡来观察分析．注意区分大气压强和液体压强的异同：共同点：（1）都是由于重力产生；（2）深度越深，压强越大；（3）在同一位置，向各个方向的压强都相等；（4）压强大小还跟气体和液体密度有关．不同点：（1）深度选择的基点不同，液体的深度以自由液面为准，大气压则以地平表面的压强为准，因人们生活在大气的底部，不可能以气体的上表面为基准；（2）液体具有不可压缩性质，所以液体密度可视为上下均匀，气体具有可压缩性质，气体密度在高空与地表是不同的，所以气体压强不能用p=ρgh来计算某处压强．二、流体压强与流速的

3、关系1．流体：液体和气体都没有一定的形状，并且容易流动，因此液体和气体统称为流体．2．用手握着两张纸，让纸自由下垂．在两张纸的中间向下吹气．这两张纸会向中间吸过来，如图所示，农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外，其原因之一是风吹过烟囱顶端，使那儿空气的流速大，压强小，所以烟就顺着烟囱排到屋外．实验证明流体压强与流速的关系是：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大．3．飞机的升力当机翼在空气中运动，并将空气上下一分为二时，飞机就会升起来．一半空气流过机翼上部，另一半空气从机翼下部通过．流过机翼附近的空气在碰撞点被一分为二(见下图)，并分别从机翼上下外表面流过．机

4、翼上表面的弯曲度比较大，因此机翼上表面比下表面长(见下图)，流过机翼上表面的空气的表面面积要比流过下表面的面积大．从机翼上部流过的空气行程长，因此它的流动速度比从机翼下部流过的气流要快．机翼上表面上的较快的气流对机翼上部的压力要比下表面上的气流对机翼下表面的压力要小，这样就产生了压力差，即机翼上表面与下表面之间的压力不平衡，这个压力将机翼向上托，使得飞机上升．模块二汽液混合压强三、大气压的测定——托里拆利实验大气压到底有多大？用什么方法可以测出来呢？意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的数值．实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是大气，因此，是大

5、气压支持管内这段水银柱不下落，大气压的数值就等于这段水银柱所产生的压强．测得的水银柱高为，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压：55P0=1.013×10PA，在粗略的计算中，标准大气压还可以取作10PAA．水银柱产生的压强与大气压的关系：玻璃管内水银柱上部的空间是真空时，水银柱产生的压强才跟大气压相等．如果水银柱上方不是真空（如混入了空气），玻璃管无论怎样倾斜，水银都不可能充满玻璃管，这时，水银柱上方空气的压强加上水银柱产生的压强才等于外界大气压强．B．不同液体由于密度不同，同样的大气压能支持的液柱高度就不同．例如：当外界大气压值为1标准大气压时，能支持水银柱高为760

6、㎜，换成水则高约为10米．气压计在生活中我们经常用专门的测量气压的仪器即气压计来测量大气压．（1）水银气压计取一个瓶子，装上带色的水．取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上吹少量的气体，使瓶内气压大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上，这样就制成了一个简易的水银气压计（见下图）当大气压变大时，瓶内气压和大气压之差变小，管内液面降低．当大气压减小时，瓶内气压和大气压之差变大，管内液面会升高．水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室．（2）金属气压计生活中用得比较多的是金属盒式气压计，又叫无液气压计，例如氧气瓶上的气压计就

7、是金属盒气压计．金属盒气压计便于携带但误差较大．（如图所示）四、大气压强的应用1．活塞式抽水机活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气，造成内外气压差而使水在气压差的作用下上升并抽出（见下图）．2．离心式水泵离心式水泵构造较复杂（见右图）．它的抽水过程可以分为两个阶段．（1）当核心部分的叶轮高速转动时，就把泵体内预先灌入的水“甩”出，造成泵壳内真空，在管外大气压就将水压入泵壳内．这个过程中的提水高度叫做吸水扬程．它等于水面到离心泵机芯的距离，从理论上讲也不会超过．（2）叶轮片高速旋转，被叶片甩出的水，由于惯性作用，将沿管道克服重