學習了壓強相關(guān)知識后,我們就會了解到,大氣對處在其中的物體有壓強,這種壓強叫作大氣壓強,簡稱大氣壓。我們生活的地球被幾百千米厚的大氣層包裹著,因此,大氣壓無時無刻不在影響著我們的日常生活。下面,我們通過一個小實驗,一起來感受大氣壓強。
材料準備:燒杯、紅墨水溶液(便于觀察液體流動路徑)熱水、玻璃瓶、帶有吸管的橡膠塞,如圖1。
將熱水倒人玻璃瓶中,靜置30秒左右,如圖2。
靜置后,將玻璃瓶中的熱水倒出(戴好手套,避免燙傷),并迅速用裝有吸管的橡膠塞封住玻璃瓶的瓶口,如圖3。
將玻璃瓶倒扣在裝有紅墨水溶液的燒杯中,靜置一段時間,如圖4。
從圖4中,我們可以看到紅色的液體沿著吸管緩緩上升,且上升速度逐漸加快,最終形成一道噴涌而出的紅色水柱,而后被倒置的玻璃瓶收集起來
那么,液體為什么會向上流動呢?玻璃瓶中本來充滿了空氣,當我們往瓶中倒人熱水后,一方面,空氣會受熱膨脹,導致部分空氣溢出,當溫度降低以后,空氣收縮會導致瓶內(nèi)氣壓減小;另一方面,隨著溫度降低,瓶內(nèi)的水蒸氣會液化成小水珠,同樣會導致瓶內(nèi)氣壓減小。紅墨水溶液在大氣壓強的作用下,通過吸管被壓人瓶內(nèi),從而形成了噴泉。在實驗時,大家要檢查橡膠塞的密封性,如果漏氣,我們將看不到美麗的噴泉。
大氣壓強無處不在,許多看似普通的現(xiàn)象都依賴大氣壓的作用,如用吸管喝飲料,吸盤吸附在玻璃上,鋼筆吸墨水等。一些設(shè)備,如抽水機、掃地機器人等也是利用大氣壓強的原理進行工作的。標準大氣壓約 105Pa ,也就是說每平方米的屋頂會承受約10萬牛頓的壓力。那么,這么大的壓力為什么沒有把房子壓塌呢?大家試著解釋一下吧!
(作者單位:江蘇省太倉市第二中學)