SGK Vật Lí 8 - Bài 9. Áp suất khí quyển
Bài 9 ÁP SUẤT KHÍ QUYẾN Khi lộn ngược một cốc nước đậy được đây kín bồng một tờ giấy không thấm nước (H.9.1) thì nước có chảy ra ngoài không ? Vì sao ? I - Sự TỔN TẠI CỦA ÁP SUẤT KHÍ QUYẾN Trái Đất được bao bọc bới một lóp không khí dày tói hàng ngàn kllômet, gọi là khí quyến. Con người và mọi sinh vật khác trên mặt đãt đểu đang sống “dưới đáy” cùa “đại dưong không khí” khổng lồ này. Vì không khí cũng có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao quanh Trái Đẩt. Áp suất này được gọi là ắp suất khí quyến. Có vô số hiện tượng chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyến và áp suất này tác dụng theo mọi phưong. Sau đây là một vài ví dụ : • 1. Thí nghiệm 1 Hút bớt không khí trong một vỏ hộp đựng sữa bàng giấy, ta thấy vỏ hộp bị bẹp theo nhiều phía (H.9.2). Hãy giải thích tại sao ? 2. Thí nghiệm 2. Cám một ống thuỷ tinh ngập trong nưóc, rối lãy ngón tay bịt kín đáu phía trên và kéo ống ra khỏi nước (H.9.3). Nước có cháy ra khỏi ống hay không ? Tại sao ? Nếu bó ngón tay bịt đầu trên của õng ra thì xảy Hình 9.3 ra hiện tượng gì ? Giải thích tại sao ? • 3. Thí nghiệm 3 Nãm 1654, Ghê-rích (1602 - 1678), Thị trưởng thành phố Mác-đơ-buốc của Đức đã làm thí nghiệm sau (H.9.4): Ông lấy hai bán câu bàng đổng rỗng, đường kính khoảng 30cm, mép được mài nhản, úp chặt vào nhau sao cho không khí Hinh 9-4 không lọt vào được. Sau đó ông dùng máy bom rút không khí bên trong quá câu ra ngoài qua một van gán vào một bán câu rồi đóng khoá van lại. Người ta phải dùng hai đàn ngựa mỗi đàn tám con mà cũng không kéo được hai bán cầu ròi ra. Hãy gỉái thích tại sao ? II - Độ LỚN CỦA ÁP SUẤT KHÍ QUYẾN ■ 1. Thí nghiệm Tô-ri-xe-li Vì thí nghiệm này phái dùng thuỷ ngân là chãt độc hại nên không thé tiẽh hành trong lớp được. Nhà bác học Tô-ri-xe-li (1608 - 1647) người I-ta-li-a là người đầu tiên đo được độ lớn của áp suất khí quyến. Chân không 76cm Hình 9.5 Ông lãy một ống thuý tinh dài khoảng lm, một đầu kín, đổ đầy thuý ngân vào. Lẩy ngón tay bịt miệng ống rồi quay ngược ống xuống. Sau đó, nhúng chìm miệng ống vào một chậu đựng thuỷ ngân rổi bó ngón tay bịt miệng ống ra. Ông nhận thấy thuý ngàn trong ống tụt xuống, còn lại khoảng 76cm tính từ mặt thoáng của thuỷ ngân trong chậu (H.9.5). • 2. Độ lớn cua áp suát khí quyến Hãy tính độ lớn của áp suất khí quyến bàng cách trà lời các câu hói sau : Các áp suất tác dụng lên A (ở ngoài ống) và lên B (ở trong ống) có bàng nhau không ? Tại sao ? . ' Áp suất tác dụng lên A là áp suất nào ? Áp suất tác dụng lên B là áp suất nào ? Hãy tính áp suất tại B, biết trọng luợng riêng cúa thuý ngân (Hg) là 136 000N/m3. Từ đó suy ra độ lớn của áp suất khí quyến. Chú ý: Vì áp suất khí quyền bàng áp suất gây ra bởi cột thuý ngân trong thí nghiệm Tô-ri-xe-li, nên nguôi ta còn dùng chiểu cao của cột thuỷ ngân này đề dỉẻn tá độ lớn của áp suất khí quyến. Ví dụ, áp suất khí quyến ở bãi biền Sâm Son vào khoáng 76cmHg (760mmHg). ▼ III - VẬN ĐỰNG bỉìl Giải thích hiện tuợng nêu ra ở đầu bài. ■ - Nêu ví dụ chứng tó sự tồn tại cùa áp suãt khí quyến. Nói áp suất khí quyến bàng 76cmHg có nghĩa là thế nào ? Tính áp suãt này ra N/m2. S' 1 Trong thí nghiệm cùa Tô-ri-xe-li, giá sú khòng dùng thuý ngân mà dùng nuớc thì cột nuớc trong ống cao bao nhiêu ? Ống Tô-rỉ-xe-li phái dài ít nhất là bao nhiêu ? * Tại sao không thế tính trục tiếp áp suất khí quýến bàng công thức p = d.h ? Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi phuong. Áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thuỷ ngân trong ống Tô-ri-xe-li, do đó nguòi ta thuòng dùng mmHg làm đon vị đo áp suất khí quyển. Có thế em chưa biết Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm. Với những độ cao không lớn lắm thì cứ lên cao 12m, áp suất khí quyển lại giảm khoảng 1mmHg. Bảng 9.1 là ví dụ về mối liên hệ giữa độ cao và áp suất khí quyển. Dựa vào mối liên hệ giữa độ cao và áp suất khí quyển, người ta chế tạo ra một loại dụng cụ đo áp suất khí quyển để suy ra chiều cao gọi là "cao kế". Cao kế được dùng khi leo núi, trong máy bay, trong các khí cầu... Áp suất khí quyển tại một nơi thay đổi theo thời gian và những thay đổi này ảnh hưởng tới thời tiết của nơi đó. Các trạm khí tượng được trang bị các máy tự động ghi áp suất của khí quyển sau những khoảng thời gian xác định. Bảng 9.2 là các sô' liệu do trạm khí tượng Láng (Hà Nội) ghi được vào ngày 22 - 6 - 2003. Bảng 9.1 Độ cao so với mặt biển (m) Áp suất khí quyển (mmHg) 0 760 250 740 400 724 600 704 1 000 678 2 000 540 3 000 525 Bảng 9.2 Thời điểm Áp suất (,105Pa) 07 giờ 1,0031 10 giờ 1,0014 13 giờ 1,0042 16 giờ 1,0043 19 giờ 1,0024 22 giờ 1,0051