科学小实验:教你用吸尘器测量空气的重量
发布时间:2021-04-28
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科学小实验:教你用吸尘器测量空气的重量
教你用吸尘器测量空气的重量

空气真的很轻吗?这么想的话你就错了。事实上,由于大气压的作用,我们的身体长期承受着相当于上万公斤重的空气,尽管我们可能意识不到。

例如,当大气压值为1013百帕(标准大气条件下海平面的气压值)时,地面上每平方米承受的空气重量达10吨,即我们上方高达100公里的气柱的重量。

那么,我们在这样的环境中如何生存呢?为什么没有被压扁呢?

原因很简单,因为空气无处不在,甚至存在于我们的体内,所以任何一点来自某方向的压力都会被反方向的压力所抵消(反作用力)。这就使得各个方向的压力得以平衡,生活在空气之中的我们自然也就察觉不到了。

这样的解释还无法让你信服吗?那么,就拿起你的吸尘器,按照我们的方法做一个小实验吧。你会发现空气不但有重量,而且还不轻呢。

 

所需器材

教你用吸尘器测量空气的重量
  1. 透明的塑料袋,

  2. 最好是收藏衣物的真空塑料袋。

  3. 吸尘器

  4. 体重秤

  5. 木制或塑料砧板

 

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教你用吸尘器测量空气的重量

把砧板平放入塑料袋里。

 

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教你用吸尘器测量空气的重量

把体重秤也放入塑料袋,置于砧板之上,将塑料袋慢慢封上。

 

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教你用吸尘器测量空气的重量

将吸尘器吸头插入塑料袋,置于砧板和秤之间,保持它的位置,并用透明胶将塑料袋四周封住。

 

4

教你用吸尘器测量空气的重量

将塑料袋严实地封好后,调整体重秤,确保其起始数值为“0”,随后打开吸尘器,抽出塑料袋中的空气,使其达到真空状态。

 

5

教你用吸尘器测量空气的重量

在外部空气压力的作用下,体重秤将显示出它的最大数值(此处为135.1公斤)。而实际上,位于体重秤上方的气柱的重量要远远超过这一数值(请参阅“实验原理”)。

 

实验原理

实验开始时,体重秤读数显示为“0”,这是因为秤上方的空气压力和秤下方的空气压力相互抵消。

当吸尘器开始工作后,塑料袋中的空气被吸出,袋内空气产生的反作用力开始减小,于是秤开始显示重量。要想测量秤上方整个气柱的准确压强,必须十分严格地将塑料袋内的空气全部吸出,使用普通的吸尘器是无法做到这一点的。

也就是说,塑料袋内仍有残留空气,这也就抵消了一部分外部的大气压力。如果有一个功率更强的泵,秤面可能显示出1吨的重量。不过如果发生这种情况,秤大概早就被压扁了……


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