El gas no tiene forma ni volumen fijos (lo que significa que las moléculas de gas pueden llegar a todos los rincones del recipiente) porque el movimiento térmico de las moléculas de gas es particularmente irregular y desordenado en comparación con el movimiento térmico de las moléculas sólidas y líquidas. . Es este movimiento térmico el que hace que una gran cantidad de moléculas de gas colisionen inevitablemente con la pared. En lo que respecta a una sola molécula de gas, el impulso hacia la pared del dispositivo es muy pequeño, el tiempo de acción es muy corto y el impulso es intermitente. Una gran cantidad de moléculas de gas chocan con frecuencia con la pared del paraguas, formando una presión continua y uniforme sobre la pared del paraguas desde una perspectiva macro, al igual que una gran cantidad de gotas de lluvia densas que golpean el paraguas una tras otra, lo que producirá una presión continua y uniforme. en la superficie del paraguas. El impulso continuo y uniforme de una gran cantidad de moléculas de gas sobre una unidad de área de la pared es la presión del gas.
Entonces la presión del gas no es causada por la gravedad del gas, o en otras palabras, la presión del gas en el estado ingrávido no es diferente de la presión en el estado normal, porque la El movimiento térmico de las moléculas no se ve afectado por el movimiento mecánico macroscópico.
Según el mecanismo de formación de la presión del gas, la presión del gas debe estar relacionada con la densidad de las moléculas del gas y la intensidad de la colisión: cuanto mayor es la densidad, más frecuentes son las colisiones y más continuas y uniformes. Se puede formar presión; cuanto mayor es la intensidad de la colisión, cuanto mayor es el impulso, mayor es la presión. Entre ellos, la densidad de las moléculas de gas se puede describir mediante el número de moléculas por unidad de volumen, y la cantidad de moléculas por unidad de volumen se puede reflejar mediante la densidad, la gravedad de la colisión se puede describir mediante la velocidad promedio de las moléculas de gas, y la velocidad promedio puede reflejarse en la temperatura. Por lo tanto, la presión del gas está determinada por dos factores:
(1) Densidad del gas Cuando otras cantidades permanecen sin cambios, cuanto mayor es la densidad del gas, mayor es la presión del gas.
(2) Cuando otras cantidades permanecen sin cambios, cuanto mayor es la temperatura del gas, mayor es la presión del gas.
Las leyes de los experimentos con gases, como la ley de Boyle, la ley de Charles, etc., reflejan esta ley.
Según las diferentes propiedades térmicas de la atmósfera en dirección vertical, la atmósfera generalmente se puede dividir en cinco capas según la altura sobre el suelo: (1) Troposfera (2) Estratosfera (3) Mesosfera (4) Termosfera (5) Capa exterior.
Entre ellas, la troposfera es una capa cercana al suelo. Su espesor máximo no supera los 18km (su espesor varía con la latitud 3/4 de toda la masa atmosférica y casi todo el vapor de agua y las impurezas). se concentran en esta capa. Esta capa tiene una relación particularmente estrecha con los humanos. En las narrativas no disciplinarias, a menudo se hace referencia a la atmósfera como esta capa. Debido a que la troposfera está más cerca del suelo en relación con otras capas, la mayor parte del calor en esta capa proviene directamente del suelo. Por el contrario, cuanto más alto está el suelo, menos se calienta la atmósfera y menor es la temperatura. La característica de la temperatura troposférica que se puede resumir en una frase es que la temperatura disminuye al aumentar la altitud. Por lo tanto, en la troposfera, dado que la densidad del gas y la temperatura disminuyen al aumentar la altitud, se puede concluir que cuanto más alto es el suelo, menor es la presión atmosférica.
A medida que la altitud continúa aumentando, cuando la altitud desde el suelo supera los 18 km y no supera los 50 ~ 50 ~ 55 km, entra en la estratosfera. La temperatura en la estratosfera inferior no cambia mucho con la altitud, mientras que la temperatura en la estratosfera media y superior aumenta rápidamente con la altitud (esto se debe a que el ozono en la estratosfera absorbe una gran cantidad de energía solar ultravioleta, razón por la cual la temperatura en la aumenta la estratosfera media y alta). Es difícil conocer la relación entre la presión atmosférica y la altitud, porque por un lado, la densidad de la atmósfera disminuye, y por otro, la temperatura de la atmósfera aumenta (y sube muy rápidamente), y esto requiere saber los datos concretos sobre los cambios de densidad y temperatura de esta capa de la atmósfera para poder sacar conclusiones.
En cuanto a aumentar la altura, ingresará a la capa intermedia, la capa térmica y la capa exterior en secuencia. Todavía existen complicaciones similares, por lo que no entraré en detalles.
En vista del análisis anterior, el autor no está de acuerdo con la afirmación de algunas personas de que "en cuanto al conocimiento de que la presión atmosférica cambia con la altitud, la discusión en la versión anterior del libro de texto es más precisa y rigurosa". ". Por el contrario, el autor cree que la discusión en la nueva versión del libro de texto es más razonable, aunque no perfecta. El autor especula que la razón por la que la nueva versión del libro de texto revisó la declaración es porque la actual reforma de los libros de texto de la escuela secundaria presta cada vez más atención a la estandarización del sistema de materias, en lugar de perseguir ciegamente la "visualización" y la "popularización".