题目

关于物理大气压的问题
托利拆里试验中,若试管中有气体,则汞柱长度会缩短,为什么?试管中的气体是否也有气压?有的话为什么不会与大气压抵消?
就像蓝色宁静7所说的那样，大气压是几十千米厚的气体在重力作用下产生的。但是为什么一小段空气能影响实验呢？ 事实上我的问题关键在于小段空气与管外的气压的关系，感谢各位的答案

提问时间：2020-06-25

答案

在托利拆里试验中,试管内的水银柱对试管底部产生压强,这个压强与外界气压相互抵消,如果试管内有空气,那么对试管底部的总压强由 水银柱和试管内的空气共同提供.
所以会有下面的公式：
水银柱产生的压强 + 试管内空气产生的压强 = 外界大气压
外界压强是个定值,试管内空气越多,所产生的气压越大,对水银柱的高度要求就越小.
明白明白 我知道你的意思了,你对一个问题感到很困惑：大气压是几十千米厚的气体在重力作用下产生的.而试管内的一小段空气就能抵消 几十公里厚的大气?!
首先你要做个计算题：海平面大气压强101325帕斯卡.这是个什么概念?就是一个质量大概为10132.5kg,边长1m的大方块水平的放在地面上,这个方块的对地面的压强和你周围的气压差不多.
10132.5kg!听起来似乎相当高呀,但别着急!
你你再做一个计算题：你的指甲盖大概有一平方厘米,如果用你的指甲盖顶起1.013kg的物质,那么你的指甲盖将承受101325帕斯卡的压强!你的指甲盖可以顶起重1kg的物质而不至于让你的指甲盖破碎吗?显然可以!
所以你要从上面的列子中 严格区分 质量,重量,压力,压强这些概念!
其次你要了解到第二个知识点：气体产生的压强和固体,液体有非常大的区别!
原因在于 一定质量的气体,它的体积可以在很大的范围内变化,当气体变成液体的时候,体积会缩小大约1000倍!
所有固体,液体在失重状态下,如果你不对它们施加外力作用,那么他们和外界其他物体接触面之间是没有压力作用的,自然也就不存在压强.
但是气体不同!举个很帅的列子：神舟飞船在宇宙中遨游,杨利伟在失重环境中对他的坐垫没有任何压力,他飘起来了,但是宇宙飞船的空气压力一定是101325帕斯卡!如果船舱内没有和地表相似的大气压强,那么杨利伟将会呼气困难!
发现问题了吧,在失重状态下,一桶水的内部压强为（在这里忽略万有引力）0.但是气体仍然能保持巨大的压强.
以下是高中的知识,我尽量说的通俗易懂!
这是为什么呢?
原因在于：气体压强的产生方式和液体固体完全不同!气体的温度变化,受到外界的压力变化,以及自身体积的变化都会改变气体的内部压强值!
气体内部压强的计算：
来源于气态方程（这个方程并不总是对的）
PV = P'V'
就是说 “一定质量的气体”在“温度不变”的情况下,外界施加的压力升高一倍,气体的体积将缩小一半!
那我可以举个简单的列子：找一个注射器,把它的喷射口堵住,堵死,然后在注射器内灌满空气.此时注射器 管内,管外压强值是一样的!然后把注射器的活塞使劲往里推!（这个实验要保证绝对的气密性!） 当注射器内的气体体积变成原来1/2的时候,注射器内的空气压强将达到202650帕斯卡,这是2个大气压.当注射器内的气体体积变成原来1/4的时候,注射器内的空气将达到405300帕斯卡,这是4个大气压强!
怎么样?看见没?即使一小段注射器内的气体压强,都能超过4个大气压!
这当然不是传说,只是在你还没有把空气压缩到原来的1/4 的时候,注射器早就压炸了!
所以你要区分液体内部压强和气体内部压强产生原因的不同之处.
物理学有许多概念,以及许多物理现象交织在一起这会让你困惑.
还有什么疑问的话 就加我吧 我们可以慢慢交流聊天号375572704