大气压是由于大气重力作用而产生的吗_物理论文

　　气体没有固定的形状和体积（说明气体分子可以到达容器的各个角落），是因为相比固、液体分子的热运动，气体分子热运动显得特别无规则和无秩序。正是这种热运动使得大量的气体分子必然不断地碰撞器壁。就单个气体分子来看，对器壁的冲力很小，作用时间很短，冲力也是断续的。但是大量的气体分子频繁碰撞器壁，从宏观上看，就形成了对器壁持续的均匀的压力，正像大量密集的雨点接连不断地打在雨伞上，会对雨伞伞面产生一个持续的均匀的压力一样。器壁单位面积上受到的大量气体分子的持续的均匀冲力，就是气体的压强。

　　所以说，气体压强不是由于气体重力作用而产生的，或者说气体在失重情况下的压强与正常情况下压强没有区别，这是因为分子热运动不受宏观机械运动影响的缘故。

　　根据气体压强的形成机制可知，气体压强大小应与气体分子的密集程度和碰撞剧烈程度有关：密集程度越大，碰撞越频繁，越能形成持续的均匀的压力；碰撞剧烈程度越大，冲力越大，压力也越大。其中，气体分子的密集程度可用单位体积内的分子数目描述，而单位体积内的分子数目可通过密度来反映；碰撞剧烈程度可用气体分子的平均速率大小描述，而分子的平均速率大小又可通过温度来体现。因此，气体压强由两个因素决定：

　　（1）气体密度　在其他量不变的条件下，气体密度越大，气体压强就越大。

　　（2）气体温度　在其他量不变的条件下，气体温度越高，气体压强就越大。

　　气体实验定律，如玻意耳定律、查理定律等都反映了此规律。

　　根据大气的热力学性质在竖直方向上的差异，一般可将大气层按照距地面的高低不同依次划分为五层：（1）对流层（2）平流层（3）中间层（4）热层（5）外层。

　　其中，对流层是紧贴地面的一层，它的厚度最大不超过18km（其厚度因纬度而异），整个大气层质量的3／4和几乎全部水汽、杂质集中于该层。这一层与人类关系特别密切，在非学科性叙述中，常讲的大气层就是指该层。由于对流层相对于其他层离地最近，因此该层大气的热量绝大部分直接来自地面。反之，离地面越高的大气受热越少，气温越低。用一句话来概括对流层气温的特点就是：气温随高度的增加而递减。所以，在对流层，由于随高度增加气体密度减小，温度降低，根据结论可知：离地面越高的地方大气压越小。

　　随着高度的继续增加，当距地面的高度超过18km而不超过50～55km时，就进入平流层。平流层下层的气温随高度变化很小，但中上层的气温却随高度增加迅速上升（这是因为平流层中的臭氧大量吸收太阳紫外线能量成为中上层升温的主要原因），在此要知大气压随高度变化的关系就困难，因为一方面大气密度虽变小，另一方面大气温度却升高（且升高很快），而这需要掌握该层具体的大气密度、温度变化资料方可下结论。

　　至于再增加高度，依次进入中间层、热层、外层，类似的复杂性仍存在，就不赘述。

　　鉴于以上分析，笔者不太赞同有些人的说法：“在大气压随高度变化这一知识点上，旧版本教材中的论述更准确，更严密”，恰恰相反，笔者认为新版本教材中的论述倒更合理些，尽管并不很完美。笔者推测：新版本教材之所以纠正说法，是因为当前中学教材改革中学科体系的规范性越来越得到重视，而不再是一味追求“形象化”和“通俗化”。