高さとともに圧力が低下する方法

高度の上昇に伴う気圧の低下はよく知られた科学的事実であり、高高度での気圧値の低さに関連する多数の現象を正当化します。

あなたが必要になります

7年生の物理学の教科書、分子物理学の教科書、気圧計。

取扱説明書

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7年生の物理学の教科書で圧力の定義を読んでください。 考慮される圧力のタイプに関係なく、それは単一のプラットフォームに作用する力に等しい。 したがって、特定の領域に作用する力が大きければ大きいほど、圧力値は大きくなります。 空気圧について話している場合、問題の力は空気粒子の重力です。

2

大気中の空気の各層は、下層の空気圧に独自に寄与することに注意してください。 海抜高度が高くなると、大気の下部を圧迫する層の数が増えることがわかります。 したがって、地球への距離が増加するにつれて、大気の下部にある空気に作用する重力が増加します。 これは、地球の表面に位置する空気の層がすべての上層の圧力を経験し、大気の上部境界の近くに位置する層がそのような圧力を経験しないという事実につながります。 したがって、大気の下層の空気は、上層の空気よりもはるかに大きな圧力を持っています。

３

液体の圧力が液体への浸漬の深さにどのように依存するかを思い出してください。 このパターンを説明する法則は、パスカルの法則と呼ばれます。 彼は、液圧が液浸深度の増加に伴って直線的に増加すると主張しています。 したがって、タンクの底部から高さを開始した場合、高さの増加に伴って圧力が低下する傾向が液体でも観察されます。

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深さが増すにつれて流体内の圧力が増加する物理的性質は、空気の場合と同じであることに注意してください。 液体の層が低いほど、上層の重量を維持する必要があります。 したがって、液体の下層の圧力は、上層の圧力よりも高くなります。 ただし、圧力上昇のパターンは液体では直線的ですが、空気ではそうではありません。 これは、液体が圧縮されないという事実によって正当化されます。 空気の圧縮性は、海面上昇の高さに対する圧力の依存性が指数関数になるという事実につながります。

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ボルツマンによって特定された、地球の重力場を伴う粒子の濃度の分布には、同様の指数依存性が固有であることを、理想気体の分子動力学理論の過程から思い出してください。 ボルツマン分布は、実際には、気圧の低下という現象に直接関係しています。なぜなら、この低下は、粒子の濃度が高さとともに減少するという事実につながるからです。