吸塵器給空氣稱重

空氣真的很輕嗎?如果你這么想的話你就錯了。例如，當大氣壓值為1013百帕(標準大氣條件下海平面的氣壓值)時，地面上每平方米承受的空氣質(zhì)量達10噸，即我們上方高達100千米的氣柱的質(zhì)量。那么，我們在這樣的環(huán)境中如何生存呢?為什么沒有被壓扁呢?原因很簡單，因為空氣無處不在，甚至存在于我們的體內(nèi)，所以任何一點來自某方向的壓力都會被反方向的壓力所抵消(反作用力)。這就使得各個方向的壓力得以平衡，生活在空氣之中的我們自然也就察覺不到了。這樣的解釋還無法讓你信服嗎?那么，就拿起你的吸塵器，按照我們的方法做一個小實驗吧。你會發(fā)現(xiàn)空氣不但有質(zhì)量，而且還不輕呢。

要準備的工具和材料：

一只收藏衣物的真空塑料收納袋

一個吸塵器

一只體重秤

一塊木制或塑料砧板

請按照下面步驟做：

1.將砧板平放入真空塑料收納袋中；

2.把體重秤也放入塑料袋，置于砧板之上，將塑料袋慢慢封上。

3.將吸塵器吸頭插入塑料袋，置于砧板和秤之間，保持它的位置，并用透明膠將塑料袋四周封住。

4.將塑料袋嚴實地封好后，調(diào)整體重秤，確保其起始數(shù)值為“0”，隨后打開吸塵器，抽出塑料袋中的空氣，使其達到真空狀態(tài)。

5.在外部空氣壓力的作用下，體重秤將顯示它的最大數(shù)值(此處為135.1千克)。而實際上，位于體重秤上方氣柱的質(zhì)量要遠遠超過這一數(shù)值。

重要提示：

要達到最理想的真空狀態(tài)，就必須堵住一切可能漏氣的地方。將吸塵器吸頭和塑料袋接觸的四周嚴嚴實實地封好。為了避免塑料袋壁在吸塵器工作時堵住吸頭，最好將吸頭放置在體重秤和砧板之間。如果你將吸塵器開到最大功率，可能會導致壓力超過體重秤的承受范圍。在這種情況下，建議重新開始操作，降低吸塵器的檔位。

實驗心得：

事實上，由于大氣壓的作用，我們的身體承受著相當于幾百千克重的空氣，盡管我們可能意識不到。

實驗中，如果不小心將塑料袋弄破了，將破面擦干凈，用大的透明膠帶粘貼就可以了。

原理解讀：

實驗開始時，體重秤讀數(shù)顯示為“0”，這是因為秤上方的空氣壓力和秤下方的空氣壓力相互抵消。當吸塵器開始工作后，塑料袋中的空氣被吸出，袋內(nèi)空氣產(chǎn)生的反作用力開始減小，于是秤開始顯示質(zhì)量。要想測量秤上方整個氣柱的準確壓強，必須十分嚴格地將塑料袋內(nèi)的空氣全部吸出。使用普通的吸塵器是無法做到這一點的。也就是說，塑料袋內(nèi)仍有殘留空氣，這也就抵消了—部分外部的大氣壓力。如果有—個功率更強的泵，秤面可能顯示出1噸的質(zhì)量。不過如果發(fā)生這種情況，秤大概早就被壓扁了……