課程名稱： 大氣壓力與 密閉容器的氣壓 編授教師： 中興國中 楊秉鈞

 大氣壓力

大氣壓力  大氣壓力：壓力來源在於 。  大氣的重量所造成的壓力，稱為大氣壓力  大氣壓力計算的困境：  大氣壓力：壓力來源在於 。  大氣的重量所造成的壓力，稱為大氣壓力  大氣壓力計算的困境： 氣體本身的重量 底面積 A 高度 空氣柱 D： 空氣密度  因空氣密度不均勻，上式無法應用。

大氣壓力的比較  高度愈高，大氣壓力愈  大氣壓力：A＞B 小  高度相同，大氣壓力  亦受天氣影響 不一定相同

大氣壓力的存在證據  大氣壓力存在的證據： 1.用吸管吸水、吸盤掛鉤等 2.馬德堡半球實驗 3.吸塵器、抽水機使用 4.易開罐抽氣後，罐子壓扁了 5.將裝滿水的玻璃杯以塑膠板按住杯口，倒轉過來塑膠板不 會掉下來 6.以口吸瓶子，瓶子不掉下來 7.到海拔高處時，從平地帶去的密封食物有漸漸膨脹的現象

大氣壓力存在圖說 向上總力 ＞向下總力  板不下落 右側總力 ＞左側總力  板不下落  大氣壓力方向無定向，恒垂直接觸面 （媒體：1，49”）

大氣壓力圖說

馬德堡半球實驗  馬德堡半球實驗：1664年德國馬德堡的市長葛利克所做 1.直徑36cm兩空心金屬半球，抽真空 2.每邊 8 匹馬（共16匹）去拉才能拉開  證明 ；是否能在月球作此實驗？ 。  空心金屬球愈大，欲拉開所需力就愈 。 大氣壓力很大 否 大 抽氣機 （媒體：1，34”）

Evangelista Torricelli 托里切利 大氣壓力的測量 托里切利  ：完成了大氣壓力的測量。  義大利科學家  托里切利實驗：（媒體：1，18”） 1.取一端封閉的中空玻璃管（長約1公尺） 2.將水銀灌滿玻璃管，插入另一水銀槽中， 水銀柱開始下降到某一高度h，即不下降。 Evangelista Torricelli 托里切利  何以這樣的實驗能測出大氣壓力呢？ 汞 h cm 100 cm

托里切利實驗的啟發  托里切利實驗：玻璃管上端形成真空，稱為 。  以 表示大氣壓力（水銀密度 。 ）  托里切利實驗：玻璃管上端形成真空，稱為 。  以 表示大氣壓力（水銀密度 。 ） 托里切利真空 水銀柱壓力 大氣壓力 ● A C h A、B、C 三點在同一水平面  壓力相等  PA＝PB＝PC PA＝ PC＝大氣壓力 PB＝水銀柱液體壓力＋玻璃管 內氣體壓力 ＝hD＋0 ＝h ×13.6

托里切利實驗討論  托里切利實驗：（媒體：1，5’15”）  將玻璃管傾斜，水銀柱的垂直高度不變（與玻璃管的粗細、大小無關）  大氣壓力改變，水銀柱垂直高度隨之改變。氣壓低時，垂直高度減少  液柱上為真空 76 cm

大氣壓力大小的表示法 表示法 說明  大氣壓力常見的四種表示法： 直接以托里切利實驗 垂直高度比擬而來。 其他液體亦可使用。 cm-Hg 公分-汞柱高 mm-Hg 毫米-汞柱高 將托里切利實驗汞柱高 換算成壓力單位而得 定義： 1 atm = 76 cm-Hg atm 一大氣壓 hPa 百帕 定義： 1 atm = 1013 hPa Pa 帕

大氣壓力大小的換算  大氣壓力換算基本參數：  範例解說：  75 cm-Hg = gw/cm2 = mm-Hg= atm  2atm＝ gw/cm2 = cm-Hg= hPa 1020 750 2067.2 152 2026

其他液體實施托里切利實驗  在同一地點，以其他液體實施托里切利實驗： 水 h1 D1 酒 精 h2 D2 排水集氣法

大氣壓力有多大  大氣壓力有多大： 1 Kgw 手並未感受大氣壓力的原因  各方向壓力相等而平衡

誰殺了易開罐  證明大氣壓力很大的實驗： 實驗一：（媒體：1，3’50” ；3，1’08”） 1.易開罐加少量水，以酒精燈加熱，使之產生 大量水蒸氣以 。 2.再將易開罐瞬時冷卻，使內部 。 3.此時易開罐內部形成 。 趕走內部空氣 水蒸氣凝結 真空 實驗二：（媒體：2，3’01”） 1.易開罐先填充 。 2.再將 水溶液倒入易開罐，使內部 二氧化碳與之反應而減少 3.此時易開罐內部形成 。 二氧化碳 氫氧化鈉 真空

常見的氣壓計 氣壓計  ：測量大氣壓力的裝置  氣壓計可用來估計離地的高度。 [解析]：在地表附近，每上升100公尺，  ：測量大氣壓力的裝置 水銀氣壓計 空盒氣壓計  氣壓計可用來估計離地的高度。 [解析]：在地表附近，每上升100公尺， 氣壓約降低0.8 公分水銀柱高。

範例解說  範例解說 1.小祐使用四根管子裝入水銀，倒插於水銀槽 中。已知其中甲、乙兩管直立於槽中之液面， 丁管上半部為真空，且乙、丙、丁三管內部之 液面在同一高度，如附圖所示。下列何者為當 時的氣壓？ cm-Hg。 2.取長約1公尺、一端封閉的玻璃管，裝滿水銀 後，倒插入水銀槽中，管內水銀柱下降至某一 高度而停止，如圖所示，試回答下列問題：  管內的水銀柱上方是否有空氣？ 。  將(a)管傾斜如(b)管時，水銀柱垂直高度 。  圖中管內外水銀面的高度差是h公分，大氣 壓力P 是？ 。 　 (Ａ) P＝hD，式中D為水銀密度。 (Ｂ) P＝hD，式中D為空氣密度。 (Ｃ) P＝hD，式中D為水的密度。 (Ｄ) P＞hD，式中D為水銀的密度。 76 無 不變 A

範例解說  範例解說 3.設當時大氣壓力為1大氣壓，如下圖，則： A、B、C三管內的氣體壓力？ PA＝ cm-Hg＝ atm ＝ gw/cm2。 PB＝ cm-Hg＝ atm ＝ gw/cm2。 PC＝ cm-Hg＝ atm ＝ gw/cm2。 38 0.5 516.8 114 1.5 1550.4 ● 1 2 3 4 5

 密閉容器中 的氣體壓力

密閉容器中的氣體壓力  密閉容器中的氣體壓力：壓力來源在於 。  容器內任一點壓力 。 項目 來源 說明 大氣壓力 氣壓  密閉容器中的氣體壓力：壓力來源在於 。  容器內任一點壓力 。  大氣壓力與氣體壓力： 氣體分子碰撞器壁 相等 （媒體：1，3’45”） 項目 來源 說明 大氣壓力 氣壓 空氣本身的重量 空氣 氣體分子碰撞 可為一般氣體

密閉容器內壓力與體積關係  密閉容器中的氣體壓力與體積關係：  定溫下，密閉容器內任的壓力與體積成 關係。  體積增加，壓力則 。 體積減少，壓力則 。 反比 減少 增加 質量 M 密度 D 壓力 P 體積 V 不變 減少 減少 增加 不變 增加 增加 減少  針筒實驗： （媒體：2，1’00”）

範例解說  範例解說 1. 如圖，當注射筒的活塞向內推入時，如果沒有漏氣，則下列有關 筒內空氣的描述，何項正確？　(Ａ)其壓力變小，且密度變小(Ｂ) 其壓力變大而密度變小(Ｃ)其壓力變小而密度變大(Ｄ)其壓力變大 且密度變大。 D D 2. 氣球被釋放後往上升至高空時，氣球將有何種變化？　(Ａ)體積 收縮、內部壓力變小(Ｂ)體積收縮、內部壓力變大(Ｃ)體積膨脹、 內部壓力變大(Ｄ)體積膨脹、內部壓力變小。 3. 水中的氣泡往上升時，下列敘述何者正確？　(Ａ)氣泡體積變 大，氣泡內氣體密度變大(Ｂ)氣泡體積變小，氣泡內氣體密度變 大(Ｃ)氣泡體積變大，氣泡內氣體密度變小(Ｄ)氣泡體積變小，氣 泡內氣體密度變小。 C

課程結束 Jim 212 Family 2006.11.28