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现身吧!大气压

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发布日期:2022-04-07
用吸管喝可乐、钢笔吸墨水、注射器抽血、还有肺的呼吸……生活中有太多事物都离不开大气压这个东西。
这个大气压究竟是谁“生”的?居然有这么大的威力!其实,产生大气压的东西也没啥稀奇,就是你周围的空气。空气是有重量的,它会挤压它接触到的所有东西,这种压力就被称为大气压力,或空气压力。空气也有重量?你肯定会觉得很好笑。没关系,如果古代的人听了这句话,他们肯定也会哈哈大笑,直到17世纪……
快速回顾一下大气压的发现史!
17世纪,著名的科学家伽利略通过研究发现,空气是有重量的!此时,幸福的意大利人民已经用上所谓的吸水泵,可水泵的注水高度始终无法超过10 米,但伽利略已经没有时间深入研究了。伽利略去世后,他的学生托里切利用水银代替水做实验,托里切利倒置一根装满水银的长玻璃管,使其开口向下没入水银池中,结果发现不论玻璃管是否直立,管内水银柱的垂直高度,都比管外高出约76厘米,这正是外界大气压在“捣鬼”,不让水银继续下落。而今天的我们也知道了,一个标准大气压就相当于76厘米高水银柱产生的压强。
大气压终于“现身”了,随即广泛地应用于生活,吸管就是最典型的例子。用吸管吸水,其实是将管内的空气先吸走,挤压吸管内壁的空气变少了,使管内的气压低于外界大气压。此时,外界大气压就会把杯中的水压向管内,从而将水送至口中,达到喝水的目的。
如果把一辆小汽车压在你身上,你肯定感觉快要粉身碎骨了;既然大气压无处不在,我们为什么没感觉?作为一种流体,空气可以向任何方向流动,所以空气的重量是压向四面八方的。除了向下压我们,它也向上推,平衡着我们身体各处的受力。
再者,其实人体已经与大气压“和平相处”了。平时,我们的肺部、耳朵和胃部的气压和身体外部的气压是一样的,这保证了我们不会被压扁。即使当内外压力不同时,我们也会想办法灵活应对。例如在飞机起飞或降落时,你的耳朵会很肿胀,这是因为高空的低压使耳膜两侧产生气压差,而平衡气压的好方法就是打哈欠或捏着鼻子呼气。
不仅人类能够保持内外气压平衡,像带鱼这种深水鱼也是。它们生活在水下40到上百米深处,水越深压强越大,所以带鱼体内的压强和深海中的相当。可是,大气压比深水处水压小得多,当带鱼刚被捞上水面,体内压力远大于外界大气压,它们就会因五脏六腑涨破而死。所以,我们几乎不会在市场上见到活带鱼的售卖。
而在茫茫的宇宙中,各个星球表面的气压也是不同的,比如金星的大气压快接近地球的一百倍了,而火星的大气压还不到地球的1%,如果一个地球人跑到上面去,那不是被压扁,就是像带鱼一样“涨破”了。
作者:董依明
审稿:于颖卓,中科院地理科学与资源研究所博士