【种花家务·物理】1-3-04大气压强——『数理化自学丛书6677版』

【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的备注。

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。 

第三章液体和气体的一些性质

§3-4大气压强

【01】上面我们已经叙述了固体和液体的压强，现在再来谈谈气体的压强。由于气体既没有一定的形状，又没有一定的体积，情况比较复杂，要在第二册中才能详细讨论，因此这里只能简略地介绍一下大气的压强。

【02】根据许多科学家的研究，知道在离地面200多公里的高空还有空气存在，因此我们可以想象：围绕地球200多公里的这个巨大空间，充满着空气。这个巨大的空气层叫做大气层，它对地面物体的压强叫做大气压强。由于我们就生活在大气海洋的最底层，随时随刻都受着大气压强的作用，所以大气压强和我们的关系至为密切。

【03】我们知道，空气也受到地球的吸引，所以空气也是有重量的。它在地面附近的平均比重是0.001293克/厘米³。上面的空气稀薄，下面的空气浓厚。空气存在的范围是这样地广，比重也不均匀，使我们不能用压强等于深度乘比重这个简单的关系来求大气压强。

【04】1642年，意大利科学家托里拆利用实验方法求出地面大气压强的数值。实验很简单，如图3·21所示，用一根长约1米的一端封闭的玻璃管，灌满水银，用手指揿住玻璃管的开口一端，把管倒置于水银槽中，然后拿开手指，就可以看到管里面的水银开始下降，直到管内的水银面比管外的水银面大约高76厘米为止。如果将玻璃管斜放，两水银面的竖直高度差仍是76厘米。

【05】这时，管外的水银所受到的压强是大气压强，而与管外水银面对齐的管内水银面上所受的压强，由于管内上部没有空气，应该就是这段76厘米水银柱高所产生的压强；根据液体压强公式，它应该等于13.6克/厘米³×76厘米=1033.6克/厘米²≈1公斤/厘米²。这个压强就是大气压强。由此可见，在地面上每平方厘米这样小的面积上，要受到1公斤重的大气压力，这个数值是相当巨大的了。

【06】大气压强的单位除去象一般压强可以有1克/厘米²、1公斤/米²等以外，常见的有1厘米水银柱高（或1毫米水银柱高）、1大气压等（1大气压规定为1033.6克/厘米²）。工业上为了计算简便起见，往往把1公斤/厘米²作为压强单位，并且叫做1个工业气压。

【07】大气压强并不是固定不变的。不但在不同的地方，大气压强可以不同，即使在同一个地方，它也是在不断地变化着。作为压强单位用的大气压叫做标谁大气压。真正的大气压强并不总是等于1个标准大气压。一般讲来，在地面附近，平均每升高12米，大气压强就要降低1毫米水银柱高。

【08】大气压的变化跟天气的变化有密切的关系。通常大气压变小时，往往有风有雨；变大时，就能转晴。在寒潮或台风来临时，大气压要忽升忽降。所以大气压的变化，是预报天气变化的重要依据之一，它对于农业也有很大的关系。