推導空氣壓強與海拔高度的關係式,大氣壓強與高度的關係

時間 2022-09-02 20:52:26

1樓:匿名使用者

空氣是一種混合氣體。根據混合氣體的分壓定律,大氣壓強也可以分解為幹空氣(氮、氧、氬等)的分壓強(p幹)與水汽的分壓強(e)之和,即p=p幹+e。由於空氣中的水汽含量有限(其變化範圍在0~4%之間),因此p幹》e。

水汽壓是空氣的基本濕度參量之一。

2 根據無數次的測量和大量資料得知,大氣壓強是隨著不同高度、不同地點和不同時間而變化的。不過,這些變化並不是由於空氣濕度的變化引起的,而是由於地球引力、大氣環流(環繞地球永不停息的大氣運動稱為大氣環流)、自然地理條件(緯度、海陸分布及地形等)和大氣自身性質(大氣具有可壓縮性、流動性和連續性)等動力和熱力因素所造成的。換句話說,空氣中水汽含量的增減對氣壓的變化甚微。

空氣濕度增大的時候,氣壓可能公升高,也可能降低;濕度減小,氣壓也可變高或變低。下面對大氣壓強的變化做一些簡要分析,以供參考。

2.1 大氣壓強隨高度的變化

簡單地說,由於大氣壓強在數值上等於單位面積上豎直大氣柱的重量,因此,離開地面越高,大氣層的厚度就越薄,大氣柱就越短,大氣壓強就會越小。這早已被帕斯卡和他的朋友於1648年所證實。說得確切一些是由於地球引力的作用和大氣的可壓縮性,隨著高度的增加,空氣越來越稀薄,其密度越來越小,溫度也不斷降低。

根據狀態方程,空氣密度越小、溫度越低,大氣壓強就越小。在一般情況下,大氣壓強隨高度的增加呈指數規律減小。

在實際工作中,經常用單位氣壓高度差(h)來表示氣壓隨著高度增加而降低的快慢程度

p為氣壓,單位用百帕,a=1/273,t表示以攝氏度為單位的氣溫值。由此可以看出,在氣溫相同的情況下,氣壓越高,單位氣壓高度差就越小,氣壓隨高度的增加降低得就越快;在氣壓相同的情況下,氣溫越高,單位氣壓高度差越大,氣壓隨高度的增加降低得就越慢。當海拔高度較低,且要求精度不太高的情況下,可以用單位氣壓高度差來計算氣壓或高度。

計算時一般採用上、下兩點的氣壓和氣溫的平均值。比較精確的壓高公式為

(見**)

式中z2—z1為上、下兩點的高度差,tm為z1、z2間氣溫的平均值,pl、p2分別為z1、z2高度上的氣壓值。飛機上的高度表就是根據上式,按照標準大氣溫度隨高度的變化關係,應用空盒氣壓表改制而成的(將氣壓刻度改為高度刻度)。

2樓:龍戲雙鳳

乙個地方氣壓值經常有變化→其上空大氣柱中空氣質素的多少→大氣柱厚度和密度改變的反映:大氣柱厚度和密度與空氣質素應該是成正比關係

任何地方的氣壓值總是隨著海拔高度的增加而遞減。據實測,在地面層中,高度每公升100m,氣壓平均降低12.7hpa,在高層則小於此數值。

確定空氣密度大小與氣壓隨高度變化的定量關係,一般是應用靜力學方程和壓高方程。

1、靜力學方程

具體太長,我簡單說明下:

假使大氣相對於地面處於靜止狀態,則某一點的氣壓值等於該點單位面積上所承受空氣柱的重量。

公式是:h≈8000(1+t/273)/p(m/hpa)

其中h是氣壓高度差,t是攝氏溫標,p是氣壓

從公式可以看出

①在同一氣壓下,氣柱的溫度越高,密度越小,氣壓隨高度遞減越慢,單位氣壓高度差越大。

②在同一溫度下,氣壓值越大的地方,空氣密度越大,氣壓隨高度遞減越快,單位高度差越小。

通常,大氣處於靜力平衡狀態,當氣層不太厚和要求精度不太高時,這公式可粗略估算氣壓與高度的定量關係。如果研究的氣層高度變化範圍很大,氣柱中上下層溫度、密度變化顯著時,該公式就不適合用了,這時候可以用壓高方程。

2、壓高方程

為了精確地獲得氣壓與高度的對應關係,通常將靜力學方程從氣層底部到頂部進行積分,即得出壓高方程,然後再將之替換簡化為:

z2-z1=18400(1+t/273)log( p1/p2)

式中p1、p2分別是高度z2、z1的氣壓值,t是攝氏溫標

從公式可以看出

①氣壓隨高度增加按指數規律遞減

②高度越高,氣壓減小得越慢

這公式是將大氣當成幹空氣處理的,但當空氣中水汽含量較多時,就必須用虛溫代替式中的氣溫。這就不詳細再說了,太複雜了,你應該也不需要用到這麼複雜的公式吧!

3樓:府思拱清卓

成正比例函式,可設y=kx.

解:設y=kx,然後根據題意列出關係式.

依題意有:x=36(kpa)時,y=108(g/m3),∴k=3,

故函式關係式為y=3x.

4樓:匿名使用者

不會吧,人家寫的那麼麻煩,其實和流體壓強一樣的(空氣也是流體)(不過這個不記空氣密度的變化)

5樓:匿名使用者

由重力場中粒子按高度分布

n=n0*e^(-mgh/rt) n表示單位體積內的分子數可以推得:

p=p0*e^(-mgh/rt) p0表示h=0時的壓強

6樓:

方法比較多了!以上幾種都有人說了,也比較簡單的!

這裡我補充一些:

(1)公式理想化,用這些公式一般都有補償值的(2)實際的地域性的氣壓巨變,與當地的具體情況有關,可能此處高度下的氣壓與公式吻合度為0!

(3)氣壓季節性的變化,學過地理的都知道!

7樓:魅之魂舞

:h≈8000(1+t/273)/p(m/hpa)

8樓:匿名使用者

去翻任何一本大學物理熱學教材,查詢玻爾茲曼分布那節就有了。

大氣壓強與高度的關係

9樓:萵苣姑娘

地球上面的空氣層密度不是相等的,靠近地表層的空氣密度較大,高層的空氣稀薄,密度較小.大氣壓強既然是由空氣重力產生的,高度大的地方,它上面空氣柱的高度小,密度也小,所以距離地面越高,大氣壓強越小. 在海拔3000m之內,每上公升10m大氣壓強約減小100pa,在海拔2000m之內,每上公升12m大氣壓強約減小1mmhg。

10樓:雨後彩虹

由於大氣的不均勻性,不能用液體壓強的公式求解,大氣壓會隨著高度的增加而減小,但是不成比例,不過在地表2000m範圍內可以近似地認為每公升高12公尺,大氣壓強降低1公釐汞柱

11樓:一脈藍水

大氣壓強與高度的關係,如下:

大氣壓隨海拔高度的增加而減小

提供教參的實驗資料圖:

12樓:匿名使用者

就是說高度越高(不超過大氣層),大氣壓越低;反之高度越低,大氣壓越大。

13樓:匿名使用者

隨高度的增加氣壓減小。公式:h=(rt/gm)*ln(p0/p)r為常數8.

51;t為熱力學單位(攝氏溫度+273.15);g為萬有引力常量9.8(近似10);m為空氣分子量29;p0為標準大氣壓101千帕斯卡;p為所求氣壓!

能採納麼?回答不容易啊!

14樓:匿名使用者

海拔越高,大氣壓越低高原會呼吸困難就是這個原因

15樓:匿名使用者

海拔越高,空氣越稀薄,大氣壓強越小

16樓:永恆的賢哲

海拔越高,大氣壓強越低。

大氣壓強與空氣密度和海拔高度的關係是什麼?

17樓:八維教育

空氣密度越大,大氣壓強越大;海拔高度越大,空氣密度越小,大氣壓強越小。

地球上面的空氣層密度不是相等的,靠近地表層的空氣密度較大,高層的空氣稀薄,密度較小.大氣壓強既然是由空氣重力產生的,高度大的地方,它上面空氣柱的高度小,密度也小,所以距離地面越高,大氣壓強越小。

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