小学生最爱100个小实验 002大气压

现象

用力吸出漏斗中的空气,覆盖漏斗的塑料膜发出声音直至破裂。

解释

我们往一个薄的塑料袋中吹入空气,它不会轻易破裂。但是,将塑料袋放在漏斗的开口上并从尖端强烈吸气,袋子很容易破裂。

什么样的力发生作用了,塑料袋被撕裂了?

在塑料袋与漏斗紧密接触的情况下吸气时,漏斗内部的空气减少,压力下降。另一方面,空气始终向漏斗的外部施加恒定的气压(大气压)。结果,塑料袋在大气压下从外面用力推,压力增大到一定程度发生破裂。

地面附近的大气压约为每平方厘米1千克,在实验中使用的漏斗的开口处施加了约80千克的压力!通常,由于以相同的力从内部按压而不会感觉到压力,但是当通过密封减少内部的空气时,大气压表现为较大的力。

所需材料

小学生最爱100个小实验 大气压原材料

①1个漏斗(直径约10cm)
②1个塑料袋(0.02mm厚)
其他:剪刀、胶带等

实验中使用的材料的详细信息

・塑料袋:用于厨房的存储塑料袋(小)长250毫米x
宽180毫米(厚0.02毫米);
・漏斗: 如无合适漏斗,可用硬质塑料瓶自行制作。

Step 1——将塑料袋切成比漏斗开口稍大的尺寸。如图:

小学生最爱100个小实验-大气压S1


Step 2——用塑料袋盖住漏斗的开口,拉紧使其没有松弛,并用胶带固定。(*沿对角拉四个角的同时粘贴胶带,并在四周八个位置上粘贴以保证无间隙),如图:

小学生最爱100个小实验-大气压S2


Step 3——如果您从漏斗的尖端强烈吸入,则塑料袋会破裂并发出很大的声音。如图:

小学生最爱100个小实验-大气压S3


成功实验的技巧

・塑料袋的厚度(0.02mm)为参考厚度。如果呼吸力较弱,则使塑料袋变薄将使其更易于撕裂,但塑料袋过薄会导致粘贴过程中破裂。
・如果没有正常破裂,请检查是否有没有粘附的部分。
・吸入时,请先轻轻吸入,然后再剧烈吸入。

大气压的威力会让你惊讶!

仅仅打破一个塑料袋,大气压力可能不会感觉太大。那实际进行的实验又如何呢?在桶中加一点水,然后从下面加热,使其沸腾。当越来越多地加热时,内部空气被排出,仅留下水蒸气。

将桶密封并冷却,当水蒸气冷却并从气体返回到液体时,其体积减小到大约1/700,因此桶内部为真空,空气很少。结果,即使坚固的桶也无法承受大气压而塌缩。

大气压力与所施加区域的大小成正比,因此具有较大表面积的表面的压力将大大超出想象。这种大气压可用于真空泵和真空吸尘器,对生活很有用。

小学生最爱100个小实验——打破塑料袋的神秘力量(大气压)[No.002]

如果高度变化,压力也会变化。大气压力与海拔高度的关系

当您在飞机中进行高空飞行时,耳朵可能会感到刺痛。这是由于大气压力随高度的不同而引起的。大气压力是该位置上方大气(空气)的总质量,因此海拔越高,大气压力越低。

在海拔1000m处,它下降到接近地面的90%,在海拔10,000m处,下降到大约1/3。耳膜由薄膜制成,该薄膜将耳朵内外的空间分隔开。因此,如果您突然移动到存在压差的地方,则鼓膜将从较高的压力推向较低的压力,并且会膨胀。

为了消除肿块的感觉,有必要消除鼓膜内部与外部之间的压力差。耳朵的内部通过细管连接到鼻子,但通常是封闭的。如果您吞咽某些东西或打哈欠,细管将打开并且连通您的耳朵会。吞咽动作有助于缓解大气压变化引起的耳膜不适。

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