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一个大气压为什么等于760毫米汞柱

我们通常说的一个大气压是指标准大气压,是指单位体积的气体中所含物质的量,单位为 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)。

我们平常使用的空气,其体积是有限的,因此在空气中所含物质量也就有限。

一个标准大气压等于760毫米汞柱(即760毫米汞柱=1个立方米,1立方米空气所含物质量)。

这个气压数值是以我们平时习惯的“大气压”来计算出来的,因此,它是一个相对概念。

如果把一个标准大气压理解为“空间中某一点上存在气压时所能允许气体流动的最大高度”,那么我们就可以计算出真空中的气压值即“真空中某一点上存在气体压力时所允许气流运动的最大距离”。

通常说空气是可以流动的物质,这点是错误的。在不同空气状态下可以流动并且可以被压缩和膨胀(可压缩流体称为可压缩气体)的只有三种情况:

1、在正常气压下,空气是不能流动的。

这种情况下,气体就会被压缩,然后膨胀,从而达到平衡。

但在某些情况下,由于某种原因使得气体的气压低于大气压时,这种气体的状态就会发生变化。

由于空气压力变低,可压缩流体可以压缩并且膨胀。

也就是说,在这种状态下,空气可以被压缩并膨胀。

例如:气压低于5个大气压时就会产生气压稀薄症。这时会使空气的密度减小而产生真空状态,当气压高于5个大气压的时候则不会有这种现象发生。

这也就是说当空气存在于一个密闭空间(在一个标准大气压下)时就可以流动。

2、在无压力时,可压缩气体也可以流动。

这里我们将标准大气压理解为:空气被压缩后,其体积和压力的比值为定值。

即大气压=(标准大气压-气体压缩性)/体积,这个比值就是被压缩的体积与单位压力之比。

如果将标准大气压理解为空气在真空中某一点上存在气体压力时所允许的流动高度(也就是其最高可运动速度),则当空气在其中某一点上存在压力时所允许的气流运动高度即空气流动高度就是该点处所允许气流运动的最大距离。

根据这个公式我们可以知道当某一气压值在标准大气压时,其所能允许气体进行速度为 v=(V_{1}+V_{2})/ρ^{2 m}=0的气体流动是不可能的。

根据我们上面两个公式,一个气压值不会大于大气压,因此如果我们要将一立方米空气团压缩成标准气压值等于760毫米汞柱。

(注:1立方米的空气,通常所能承受的标准大气压力为760毫米汞柱。

3、当有高压存在时,空气可以流动并有一定的高度。

这三种情况下,压力都可以满足对流体的压强和流速的要求。

例如,空气如果压强为10 Pa就可以流动并有一定的高度,也可以压缩成液体并成为气体。

在压力为10 Pa时的空气密度大约是1.13 kg/m^3,我们可以计算出每个立方米的空间里空气中该分子所占体积的比率。

而当压力达到15 MPa时,空气密度大约是1 kg/m^3,这个时候空气中该分子所占体积为1 cm^3-1 cm^3,气体分子已经非常接近于气体状态了。

这个时候我们如果将其理解为“空间中某一点上存在气压时所能允许气体流动的最大高度”那么将会得到与我们平常使用的标准大气压相差很大的结果。

因为真空中没有任何可压缩流体存在,所以一个标准大气压=760毫米汞柱。

这就是一个大气压为什么等于760毫米汞柱这种错误的原因。