正文

5、我們頭上的空氣有200千克重!(3)

像童話一樣有趣的科學(xué)書:隱藏在自然中的秘密 作者:(韓)權(quán)秀珍


首先,在鍋里放一些熱水,然后將一個空鐵罐放進(jìn)鍋里。之后,打開煤氣灶,將水煮沸。等水煮沸以后,將溫度很高的鐵罐立刻拿出來迅速蓋緊蓋子,然后放進(jìn)冷水中,這時候會發(fā)生什么樣的事情呢?

你會聽到鐵罐發(fā)出“砰”的一聲響,然后就扭曲變形了。

現(xiàn)在大家平靜一下心情,來想想其中的原理吧!我們并沒有動手捏它,它為什么會扭曲變形呢?

前面我們講過,氣體分子永遠(yuǎn)處于運動的狀態(tài)。在這個實驗中,開始的時候鐵罐內(nèi)和鐵罐外的氣體分子,以同樣的速度撞擊著鐵罐的兩側(cè)。

但是,當(dāng)鐵罐被加熱以后,罐內(nèi)氣體分子的運動速度就會變快。由于運動速度加快,一部分氣體分子就會沖出鐵罐。(緊貼著鐵罐外側(cè)的氣體分子,運動速度雖然也有所增加,但是很快會和外圍的氣體分子混合在一起。)

此時,鐵罐內(nèi)的氣體分子數(shù)量減少,但是它們的運動速度卻更加快速和激烈。這個時候如果突然將鐵罐蓋緊蓋子放進(jìn)冷水里,鐵罐的溫度會迅速降低,而鐵罐中氣體分子的運動速度也會隨之迅速減慢,同時由于氣體分子減少,鐵罐內(nèi)的壓力減小。

然而,鐵罐外部的分子的數(shù)量并沒有減少,壓力也沒有變化。這樣一來,鐵罐就會由于內(nèi)部氣體分子數(shù)量減少,壓力減小而力量變?nèi)?,被外部氣體分子撞擊和擠壓得扭曲變形了???,空氣的力量是不是很強大呢?

在一般的情況下,鐵罐內(nèi)部和外部的氣體分子對鐵罐的撞擊是相同的,因此會形成相等的壓力。由于力量均衡,所以鐵罐不會發(fā)生扭曲變形的情況。但是,當(dāng)這種均衡狀態(tài)被打破的時候,氣體分子的力量就會發(fā)生很大的變化,從而導(dǎo)致了鐵罐的扭曲變形。

托里拆利和水井之謎

一般情況下,我們都不知道空氣的力量到底有多大。在地球上,存在著大量的空氣。不管我們身處哪里,去哪個國家旅行,都不會出現(xiàn)因為沒有空氣而感到難受的情況。


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