大气压强是多少(大气压强的威力有多大?)
时间:2023-09-14 11:32:33 整理: • 4人看过
大气压强是多少(大气压强的威力有多大?)
虽然现在我们已经认识到大气压强了,但其实人们在探索的过程中还是非常艰难的,为了更加形象地让人们认识到大气压强,曾经有人还做过两个半球的实验,需要16匹马才能将半球拉开,这也成为了著名的马德堡半球实验。
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主持马德堡半球实验的人名字叫做奥托冯格里克,他在1602年出生于德国名城马德堡的一个富裕家庭。由于家庭条件比较好,再加上天资聪明,格里克在15岁的时候就考入了著名的莱尼斯大学,不过那个时候他所学习的是文科。
但格里克更加偏爱数学和物理等自然学科,尤其是热衷于科学实验,后来还赶赴英国和法国等当时被认为较为先进的国家,专门去学习自然科学,所以他拥有比较好的科学修养,对于他以后搞科学研究奠定了基础。
在三年之后,格里克又回到了马德堡。由于他拥有非常丰富的知识,再加上工作也很努力,所以在1646年就当选为马德堡市的市长。不过格里克在成为市长之后,仍然没有放弃自然科学的研究,只要一有空就会抽时间来研究自然科学,尤其是在真空领域做出了比较大的贡献。
为了研究真空,格里克在1647年又制造出了一个空吸泵,这个空吸泵主要是由一个圆筒和一个活塞组成,圆筒上带有两个阀门。起初格里克是通过将密封啤酒桶里面的酒水都抽出来,然后在桶中就能创造出真空,但由于当时的啤酒桶是木质做成的,格里克在抽掉啤酒的时候又听到了笛声噪音。
正是出现了这些声音,就证明了有空气混入了啤酒桶里面,也就说明格里克这一次的实验失败了。所以当时格里克需要解决的难题就是防止啤酒桶外的物质进入到里面去,也尝试过将啤酒桶放在一个盛水的容器中密封起来,但在抽出酒水的时候,大容器中的水还是渗进了啤酒桶,所以这一次实验还是以失败告终。
为了解决这个大难题,格里克让人做了一个底部带孔的空心铜球进行实验,虽然铜球会比木桶更为牢固,但在将铜球中的空气抽掉的时候,铜球很快就塌瘪了。在这些失败的教训中,格里克并没有放弃,又打造了更加牢固的空心铜球,并且还发明了真空泵,最终才使得他的实验成功。
取得了实验成功之后,当然要检验一下真空环境到底是怎么样的。所以格里克就将钟表放进了真空中,结果发现听不到钟表的声音;把鸟和鱼放进里面,结果它们很快就死去了;又将火焰放进真空里面,结果很快就熄灭了;又将葡萄放进里面,却使葡萄可以保存的时间变得更长。
而且经过多次的实验,只要空心铜球里面的气体还没有完全被抽出来,在里面的各个位置都会存在气体,也就是将里面的一部分气体抽出来之后,剩下的气体就会继续扩散,只不过是气体的密度减小了。
格里克也由此推导出空气中是存在压强的,并且只有地球大气层以外的空间才属于真空。也许格里克所得出的这些结论太过于超前了,使很多人难以接受,所以格里克就决定在马德堡进行一项半球实验,以此来证明大气压强的存在。
在我们现在人看来根本就不需要劳师动众,但当时想要具有更大的说服力,还必须要做一次公开的实验。不过这样也使得格里克招来别人的冷言冷语,认为他这是在吹牛,这种情况就像当时伽利略要在比萨斜塔进行两个铁球同时落地的实验那样,在实验之前都会受到很多人的嘲讽。
由于格里克早就已经做过了大量的实验,所以他在做这一项公开实验的时候,早就已经胸有成竹。首先他命工匠打造好了两个空心半铜球,而且半球的直径超过了一米,方便于马德堡里面的人都能看得到,另外半球的边缘也造成非常光滑的样子,为的就是当它们扣在一起的时候,就会处在一个密封的状态。
最后只需要拉一些强壮的马过来就行了。所有的准备已经就绪,在1654年,格里克在马德堡市市政中心广场进行了这次实验,首先他命人将马匹均匀地分成两组,每一组都集中拴在一个铜半球的后面,只要利用抽气机将空心球内的空气抽干净,就能看一出好戏。
在进行实验的时候,让两组马匹向相反的方向奔走,结果马匹将绳索拉得“吱吱”作响,但两个铜制半球却纹丝不动。所以格里克只能向两组马匹中增加数量,但结果仍然是和之前是一样的,只有将马匹的数量增加到16匹的时候,也就是两边各有8匹,才能将两个半球拉开,但此时16匹马都已经消耗了很大的力气,从它们大汗淋漓的模样就能看出来。
到了这个时候,看热闹的人非常吃惊,本来很多人都是想来看格里克笑话的,但现在却被这种现象给惊呆了,因为结果与格里克说的是一模一样,所以他们也开始相信格里克了,并且冲向格里克,就像某项赛事胜利之后,高高地将格里克举过头顶。
格里克终于胜利了,他向人们证明了大气压强的存在,向人们展示了科学的伟大力量,赢得了人们的尊重。其实科学就是这样,不管你认为你的科学理论是如何的正确,只要人们还没有真正的理解这种理论,也不会接受这种理论。
但其实想要人们信服的方法也非常简单,因为事实胜于雄辩,只要让事实去说话,让人们看到了实验的结果,就能感受到科学的力量,比千言万语都更具有说服力。不仅格里克的马德堡半球实验是如此,就连伽利略在比萨斜塔做的两个铁球同时着地的实验也是如此。你是怎么看的呢?
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