Свойства воздуха. Давление воздуха

  • Что такое атмосферное давление?
  • Как возникает давление?
  • Где давление больше, а где меньше?

Что такое давление воздуха?

Возьми целлофановый пакет, банку и резинку. Надень пакет на банку и закрепи его резинкой так, чтобы он свободно повис на банке. Попытайся всунуть пакет в банку. Получилось?

Теперь сними резинку, помести пакет в банку, завернув его края за горлышко банки. Края пакета вновь закрепи резинкой. Попытайся вынуть пакет из банки. Это непросто, не правда ли?

В первом опыте ты чувствуешь, как какая-то сила мешает тебе протолкнуть пакет в банку, а при втором – вынуть его оттуда. Эта сила обусловлена давлением воздуха, или атмосферным давлением, а точнее, его изменением. В первом опыте ты сжимаешь воздух в банке, создавая внутри нее большее давление, чем снаружи. Чтобы втолкнуть пакет глубже в банку, тебе приходится применять силу. При вынимании пакета воздух в банке расширяется, его давление внутри становится меньше, чем снаружи. Опять приходится применять силу, поскольку воздух в банке оказывает сопротивление твоим действиям.

Этот опыт похож на проведенный на прошлом уроке, но разница заключается в том, что в прошлый раз мы нагревали и охлаждали содержащийся в бутылке воздух. В разогретой бутылке частицы воздуха стали двигаться быстрее и ударяться о стенку шарика. В связи с этим в шарике повысилось давление.

Попытайся втолкнуть пакет в банку
Попытайся вынуть пакет из банки

Рекомендуем посмотреть

  • опыт, демонстрирующий давление воздуха.
  • Работа, совершаемая при вынимании пакета из бутылки.
  • Сила, с которой Земля давит на воздух.
  • Сила, с которой воздух давит на поверхность Земли.

Давление возникает в результате столкновения частиц газа

Почему газы вообще оказывают давление? Во всех газах, в том числе в воздухе, частицы находятся в постоянном движении. Частицы воздуха сталкиваются с имеющимися в воздухе предметами. При каждом столкновении частицы с предметом возникает удар, который и создает давление. Теперь ты догадался, почему во время опыта при сжатии воздуха давление выросло? Чем меньше пространство, тем больше происходит столкновений воздушных частиц со стенками сосуда!

Находящиеся в постоянном движении молекулы ударяются о стенку сосуда и создают давление
  • При сжатии воздуха давление падает.
  • При сжатии воздуха давление растет.
  • Давление воздуха все время одинаковое.

Почему мы не чувствуем тяжесть воздуха?

Мы находимся на дне окружающего Землю воздушного слоя. Над нашей головой находится огромный воздушный столб. Вес такого столба с площадью основания всего 1 см2 составит одного килограмма. На ладонь человека площадью 100 см2 воздух будет давить с такой же силой, что и стокилограммо­вая гиря! По счастью, воздух с такой же силой давит на нашу руку и снизу, поэтому мы не чувствуем тяжесть воздуха. Как же наше тело выдерживает такие нагрузки? Дело в том, что давление внутри нашего тела противодейст­вует внешнему с такой же силой.

Воздух давит на нас со всех сторон с одинаковой силой, поэтому мы не чувствуем веса воздуха
  • Потому что воздух очень легкий.
  • Потому что воздух давит на наше тело со всех сторон.
  • Потому что внутри нашего тела тоже есть воздух.

С высотой давление воздуха уменьшается

Воздушный слой, находящийся ближе к Земле, больше всего сжат под тяжестью слоев воздуха, находящихся над ним. Воздух здесь самый плотный, и давление самое сильное. Когда мы поднимаемся вверх, толщина давящего на нас воздушного слоя уменьшается. То есть с высотой атмосферное давление понижается, и воздух становится более разреженным.

Люди и животные привыкли к нормальному атмосферному давлению и не обращают на это внимания. Однако мы сразу же ощущаем резкое понижение или повышение давления воздуха. Те, кто летал на самолете, без сомнения, помнят неприятные ощущения в ушах при взлете и посадке. Дело в том, что давление воздуха в ушах не успевает меняться так же быстро. При взлете самолета барабанные перепонки выпячиваются наружу, а при снижении втягиваются внутрь. Резкое изменение погоды также связано с быстрым изменением атмосферного давления. Особенно сильно это ощущают пожилые люди и по своему самочувствию могут даже предсказывать погоду.

Альпинисты высоко в горах быстрее устают из-за недостатка кислорода по причине снижения атмосферного давления и разреженности воздуха. В открытом космосе нет ни воздуха, ни давления, поэтому космонавт может выходить из космического корабля только в скафандре. В скафандр закачивают воздух, чтобы создать внутри него давление, к которому человек привык.

Давление воздуха измеряется барометром. Жидкостной барометр состоит из заполненного жидкостью (обычно, ртутью) сосуда и закрытой с одного конца трубки. Открытым концом трубка погружена в ртуть. Когда атмосферное давление повышается, воздух сильнее давит на ртуть в сосуде, и она поступает в трубку. С понижением давления воздуха ртуть откатывается назад. Атмосферное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.)
Из-за низкого атмосферного давления вода в горах закипает при более низкой температуре, чем обычно. Чтобы пища хорошо разварилась, ее следует варить дольше или использовать скороварку
Космонавты в открытом космосе используют скафандр

Чем выше вы поднимаетесь в горы, тем  становится атмосферное давление, т. к. давящий на нас слой воздуха становится  чем на поверхности Земли. Это означает, что воздух на вершине горы более  чем у ее подножия.

Подумай!

  • Почему космонавтам в открытом космосе необходим скафандр?

Я знаю, что…

Одно из свойств воздуха заключается в том, что он оказывает давление. Оно возникает потому, что частицы воздуха сталкиваются со встречающимися в воздухе предметами. При каждом столкновении частиц происходит удар, от которого и возникает давление. С высотой атмосферное давление уменьшается, поскольку воздух становится более разреженным.