气体产生的压强大小与哪些因素有关
根据理想气体状态方程pV=nRT以及伯努利定律,影响气体压强的因素主要有以下三种:气体流速、温度和气体质量以及所处体积。这几个因素共同决定了气体的压强。
1、气体流速v
根据伯努利定律:气体流速快的地方压强更小,气体的流速对气体压强有着举足轻重的影响。举例来说,飞机的上翼面一般不是像下翼面那样平滑,而是凸起状,这样一来空气通过上翼面的流速相较于下翼面就会更快,因而上翼面和下翼面之间会产生一个向上的压力差,这个压力差体现在飞机上就是飞机上升的升力。除了飞机,我们在开窗户的时候窗帘会被风出窗外,这也是这一原理的体现,与其说是被吹出去,说它是被室内的空气给“压”出去还是更贴切一些。
2、气体温度T
根据理想气体状态方程来看,在气体物质的量n和理想气体常数R恒定的情况下,温度T越高,对应得到压强p和体积V的乘积也越大。换言之,在体积恒定时,温度越高则压强越大。举例来说,在夏天天热的时候,汽车爆胎的情况会很频繁,这就是因为在气体温度T上升时压强p增大,轮胎内部受力增加,所以汽车爆胎的情况明显增多。
3、气体所处空间体积v和气体物质的量n共同影响
还是根据理想气体状态方程,在式子右侧n、R、T均为恒定时,压强p和体积V成反比,体积V越大,则压强P越小。当体积V为恒定,n变大时,则压强p也会增大。这两个因素一般会共同影响气体的压强,举例来说,在吹气球的时候,气球越来越大,也越来越硬,变硬就是内部压强增大的直接体现,而气球内部的气体的量和气球体积也是肉眼可见的增加了。
综上所述,气体的压强收到气体流速、气体温度、气体质量和气体所处空间四个因素的共同影响