Вес воздуха. Атмосферное давление

Конспект по физике для 7 класса «Вес воздуха. Атмосферное давление». ВЫ УЗНАЕТЕ: Как определить плотность и вес воздуха. Что такое атмосферное давление. Что такое атмосфера Земли. Каков состав и строение атмосферы. ВСПОМНИТЕ: 

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Вес воздуха. Атмосферное давление

Воздушная оболочка, окружающая Землю, называется атмосферой (от греч. atmos пар и spharia – шар). Атмосфера –это смесь различных газов, т. е. она состоит из молекул, которые обладают массой. На каждую из них действует сила тяжести, следовательно, атмосфера имеет вес. поэтому она оказывает давление на поверхность Земли и на все тела на Земле. Это давление называют атмосферным давлением.

Молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном и беспорядочном движении. При этом на них действует сила тяжести. Именно эти две причины не позволяют молекулам воздуха ни упасть на поверхность Земли, ни улететь в межпланетное пространство.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА ВОЗДУХА

Для определения веса воздуха необходимо знать его массу. Рассмотрим опыт, который, во–первых, наглядно продемонстрирует, что воздух обладает массой, во–вторых, поможет её определить.

Для проведения данного опыта необходимы чувствительные весы и колба, из которой при помощи насоса выкачан воздух.

Проведём два взвешивания. При первом определяется вес колбы без воздуха. Второе взвешивание проводится после того, как в колбу впускается воздух. Оказывается, что колба с воздухом весит больше.

Приведённое в таблицах физических величин значение массы воздуха объёмом 1 м3 при температуре 0°С равно 1,29 кг. Это значение получено путем тщательных измерений. Вычислим вес этого воздуха:

Р = mg = 9,8 Н/кг * 1,29 кг ≈ 13 Н.

Зная массу заданного объёма воздуха, можно вычислить и плотность воздуха.

АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Как показали наблюдения из космоса, атмосфера простирается на высоту более чем 1500 км от поверхности Земли. Масса всей атмосферы составляет около 5*1018 кг, а это одна миллионная часть массы Земли. Постепенно атмосфера переходит в безвоздушное пространство, но чёткой границы атмосферы не существует.

Под действием силы тяжести верхние слои воздуха атмосферы оказывают давление на её нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, согласно закону Паскаля передаст производимое на него давление вышележащих слоёв по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха. Значит, чем ближе к поверхности Земли, тем больше атмосферное давление. Из–за быстрого убывания плотности атмосферы почти вся её масса содержится в нижних слоях — тропосфере и стратосфере.

С увеличением высоты изменяется не только атмосферное давление, но и плотность воздуха. По результатам измерений на высоте около 5,5 км плотность воздуха уже в 2 раза меньше, чем у поверхности Земли.

ПОЧЕМУ МЫ НЕ ОЩУЩАЕМ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ?

Для ответа на этот вопрос рассмотрим опыт. Возьмем стеклянную банку и затянем её горлышко тонкой резиновой плёнкой. На плёнку снаружи действует сила, обусловленная атмосферным давлением воздуха, однако плёнка совершенно не прогибается. Дело в том, что давление воздуха внутри банки равно атмосферному, поэтому на внутреннюю поверхность плёнки действует такая же сила, что и на наружную. Силы уравновешены, и плёнка остаётся неизогнутой, как если бы на неё не действовали никакие силы.

Если откачать часть воздуха из банки, уменьшив этим его давление, то плёнка прогибается внутрь банки. Если, наоборот, накачать в банку воздух, то плёнка выгибается наружу. Плёнка прогибается настолько, что возникшие в ней упругие силы вместе с силой давления воздуха в банке уравновешивают силу давления внешнего воздуха.

Ткани, кровеносные сосуды и стенки других полостей тела подвергаются наружному давлению атмосферы, но кровь и другие жидкости и газы, заполняющие эти полости, сжаты до такого же давления. Поэтому большинство тканей в нашем организме, испытывая одинаковое давление изнутри и снаружи, не деформируются и атмосферное давление не ощущается.

ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Существование атмосферного давления является причиной многих явлений, которые мы встречаем в жизни.

Рассмотрим такой пример. В сосуд с водой опустим стеклянную трубку с поршнем. Если поднимать поршень, то за ним будет подниматься и вода. Почему это происходит? При подъёме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.

В результате действия атмосферного давления вода поднимается по соломинке, когда мы с сё помощью пьем воду.

Если стеклянную трубку опустить в воду, а потом её верхний конец закрыть пальцем, то при вытаскивании трубки из воды в ней остается столбик воды. Почему это происходит? При опускании конца трубки в воду часть её заполняется водой по принципу сообщающихся сосудов. Когда мы закрываем открытый конец трубки пальцем и вытаскиваем её из воды, часть воды выливается из трубки. При этом давление воздуха в трубке становится чуть меньше атмосферного (на значение гидростатического давления оставшегося столбика воды). Снизу же на столбик воды действует давление воздуха, равное атмосферному. Именно поэтому вода из трубки не вытекает.


Вы смотрели Конспект по физике для 7 класса «Вес воздуха. Атмосферное давление»: Как определить плотность и вес воздуха. Что такое атмосферное давление. Что такое атмосфера Земли. Каков состав и строение атмосферы.

Вернуться к Списку конспектов по физике (В оглавление).

Пройти онлайн-тест «»

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *