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如果从地球表面向太空延伸一条管道,太空的真
这个问题的想法是一些尝试的误解,因为我们的第一感觉是真空似乎有一种神奇的“吸力”。如果从地球上抽一根管道,太空的真空就会吸出大气。这只是我们生活中的一种错觉,就像我们用嘴吮吸饮料瓶一样,我们觉得有一种力量可以把我们的嘴吸进瓶子里!我们来分析一下这个问题。
先说大气压。它是怎么来的?
在远古时代,人们通常认为空气没有重量,因为我们生活在地球上,从来没有感觉到空气对我们施加任何力量。亚里士多德曾经说过,大自然讨厌真空!因为我们只需要把水管里的空气抽出来,水就会补充最近的,所以人们认为自然界不可能有真空。
不过后来出现的原子论是负面的 直到这个观点。意大利物理学家托里切利发明了第一台气压计,发现大气确实有重量。他相信有某种神秘的力量将空气拉向地面。托里切利是伽利略的学生,伽利略之前也研究过。过这个问题。
1654年,奥托·冯·格利克发明第一台真空泵,并进行了我们熟悉的科学实验。拉上的两匹马都抵挡不住大气压力。这就是马格德堡半球实验。目前人们确信大气压力确实存在,但原因不明。
其实空气是真实存在的它很重。海拔一立方米的空气质量约为1.2公斤。因此,例如,一个充满空气的房间的重量很容易超过 100 公斤,而更大的房间包含更多的空气,可能重达数吨。当我们在大气层底部时,我们的身体会受到周围大气压力的推动,相当于每平方米10多吨,但我们根本没有注意到这种力的存在,因为我们在大气中演化,身体内部也承受着类似的压力。而且我们不是在水中进化的,所以我们的身体可以感受到来自水的压力。现在的人虽然知道大气压的存在,但是不明白原理也没有用。
大气压来源说明
1684年,牛顿爵士用一本书《自然哲学的数学原理》让人们看破云雾,发现万有引力的存在,这是一种真正作用于每一个东西,这是地球可以形成的力量,地表上的一切都可以稳定地附着在地球表面。它不仅解释了当时人们生活中发现的所有无法解释的现象,而且这个定律也适用于我们地球以外的宇宙。至此,人类科学进入了一个可计算、可预测的时代,这是人类历史上的一个关键时刻。当然,它也解决了大气压力的来源问题。
从地核看地球外层大气遵循这个规律,最重的元素会下沉,最轻的元素会上升,地核拖着地幔,地幔支撑着地壳,地壳上有海洋,海洋上有空气。所有这些都是重力在起作用。重力为一切提供重量,就像它为你提供重量一样。
如果我们上升到大气层该值越高,空气越少,因此我们周围的气压越低。如果继续上升到100公里左右的高度,你会发现压力会一直降为零。它上面和周围的空气可以忽略不计,基本处于真空状态。
真空没有所谓的“吸力”,我们感受到的力来自大气压力的推力
我们现在要说的问题是我们用我们的嘴吸着塑料瓶。力从何而来。其实,没有“吸”这种东西。我们感受到的力来自大气压力产生的推力,而这个推力来自重力,真空不产生任何力。
如果我们上升到大气层压力越高,压力越低,当然推力也越低。当压力降为零时,就没有所谓的推力。因此,没有力将大气向外推。
现在再次考虑家用吸尘器:
通过吸力,我们的意思是“将灰尘吸入真空吸尘器的力量”。这实际上是大气压力,它将灰尘推入真空吸尘器。也许我们通常认为吸尘器会将灰尘吸入集尘盒。它的真正原理是使用电动机从软管中抽出空气。外部空气位于大气层的顶部,并受到其上方约 100 公里重量的压力。 .因此,当电机从软管中吸入空气时,更多的空气会在大气压力的推动下涌入,以取代压力降低的区域。
总结
所以,问题是什么都不会发生。如果你把管道从地面延伸到太空,什么都不会发生。管道内 100 公里深的气柱位于该位置,并受重力影响,就像管道周围的所有空气一样。没有神奇的“真空力”来拉动管道的末端,也没有将空气推向管道的压力,因为空气压力来自空气的自重并随着高度的增加而降低。打开管道末端的压力将为零。
文章来源:《水力采煤与管道运输》 网址: http://www.slcmygdys.cn/zonghexinwen/2021/0905/737.html