神奇的大气压

黄萍

在三年级上册，同学们学习了《认识空气》这一课。通过实验，我们知道热空气会向上流动，冷空气会向下流动，流动的空气便形成了风；我们还知道空气有质量，1升空气的质量大约为1.3 克。为什么这么多空气压在我们身上，我们却感觉不到呢？今天，我们就一起来解开这个疑惑吧！

意义深远的马德堡半球实验

托里拆利是17 世纪西方一位十分有名的科学家。1643 年6 月20 日，他做了一个很有趣的实验：在玻璃管内灌满水银，用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管的开口端，再把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，然后缓缓松开手指。他惊讶地观察到水银在缓缓下降，还发现当玻璃管内外水银液面的高度差约为760 毫米时，试管内部的水银就停止下降了。托里拆利认为有一个“神秘的物体”在阻碍水银下落，这就是大气压强，也叫大气压。

1654 年5 月8 日， 德国马德堡市市长格里克听说还有许多人不相信大气压强的存在。于是，格里克和助手将两个黄铜做成的半球壳灌满水后合在一起，然后把水全部抽出，使球内形成真空。在球的两边各拴4 匹马，4 个马夫扬鞭催马、背道而拉。但是，不管8 匹马如何用力，铜球仍是原封不动。随后，格里克将马的数量增加到两边各8 匹，继续实验。突然，啪的一声巨响，铜球顺利被分开。格里克不禁大喊：“先生们！女士们！ 你们该相信了吧！大气压是有的，大气压强是大得这样厉害、这么惊人！”这个实验就是著名的“马德堡半球实验”，它向世人证明了大气压强是真实存在的。

大气压力有多大

大气压形成的原因主要是地球的吸引力。地球表面周围覆盖着一层厚厚的气体，叫空气。由于地心引力，空气被“吸”向地球，在向地球靠近的过程中，不断地向地球施压，从而形成了气压，越是靠近地面处的大气压越大。又由于气体具有流动性，因此在地球表面的物体都会受到来自四面八方的大气压强。科学家通过精确计算，发现地球表面的大气压强大约有1.013×105帕，换算成力，也就是每1 平方米的表面上受到的大气压力有1.013×105 牛。一个苹果大约重5 牛， 换算一下，相当于1 个平方米的表面上有2 万多个苹果。

生活经验告诉我们，将两个半球紧密合拢，不需要用力，球就会自己分开，这是因为球内、球外都有大气压的作用，两者大小相等，相互抵消了。但是，当把球合拢以后抽出内部气体，球内的气压接近于0 帕，只有球外有1.013×105 帕的大气压。即抽气前，球外部的气压等于其内部的气压（左下图）。但抽气后，球外部的气压大于其内部的气压，外部大气压像一只极其有力的大手，紧紧地“压”住了两个半球（右下图）。如果你想要打开这两个半球，就必须用到很大的力。

生活中大气压的应用

家里的吸钩不需要用胶水，就可以牢牢粘在瓷砖上。这是因为在使用吸钩时，你将吸盘内部的气体挤压了出去，吸盘内部的气压小于外部的大气压。因此，吸钩被大气压牢牢固定在了瓷砖上。那为什么在粗糙的表面，吸钩就很难挂上去呢？仔细观察粗糙的墙壁，你会发现它的表面有许多凹凸不平的小缝隙，不管怎么挤压，都很难将吸盘内部的空气全部挤出，因此无法形成一个外部气压大于内部气压的环境。

试一下，当你喝奶茶时，如果你用手堵住吸管的下端，你会发现管子里的奶茶很难吸上来。但是，松开手，就能很容易吸到奶茶，这也是因为大气压。吸奶茶时，你吸走了管子中的一部分空气，管内气压变小，外部气压大于管内气压，便将奶茶压到了你嘴巴里。如果你堵住吸管下端，下端与外界大气不相连，在没有大气压帮助的情况下，单靠嘴巴的吸力是难吸到奶茶的。

不知道你有没有这样的体验：坐飞机时，如果你带了一包最喜欢吃的薯片，你就会发现在空中的薯片袋子好像变胖了，这也是大气压在作怪。薯片袋子内部的气压接近地面的气压，飞机越往上飞行，空气越稀薄，气压越小，形成了薯片袋子外部的气压比内部小的情况。于是，薯片袋子就变胖了。

液体也有压强

除了气体有压强，流动的液体也具有压强，叫液体压强。潜水时，越往深处，越有被水挤压的感觉；堤坝总是修成上窄下宽的样子，这些都是液体存在压强的原因，并且水越深，水的压强也会越大。

这下，你知道为什么在市场上很难看到活着的深海鱼了吧！深海鱼长期生活在深海中，它们体内的压强与当时所处环境的压强相等，而海底深处的压强远大于大气压强。所以，当渔民将深海鱼捕捉上来时，由于深海鱼体内的压强远大于周围环境的大气压强，深海魚就“爆炸”了。

现在我们可以回答“如此强大的大气压怎么没有把我们压扁”这个问题了，这是因为人体内部有气体，还有血液，这些作用力足以抵消外部大气压所施加的外力。所以，我们是不会被压扁的，放心吧！

（责任编辑：陆艳）