Bài 9. Áp suất khí quyển

I. Sự tồn tại của áp suất khí quyển

1. Thế nào là áp suất khí quyển

Trái Đất được bao bọc bởi lớp không khí dày hàng ngàn kilômét. Lớp không khí này được gọi là khí quyển.

Do không khí có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao quanh Trái Đất. Áp suất này được gọi là áp suất khí quyển.

Thí nghiệm 1:

Cắm ống hút vào một hộp sữa bằng giấy. Sau khi hút hết sữa trong hộp, dùng keo bịt kín nơi tiếp xúc giữa ống hút với vỏ hộp rồi hút mạnh ở đầu ống hút để rút bớt không khí ra.

→ Thấy vỏ hộp bị bẹp về nhiều phía.

Giải thích:

Khi được rút bớt, không khí trong hộp loãng hơn ngoài hộp nên áp suất không khí trong hộp nhỏ hơn áp suất không khí ngoài hộp. Không khí bên ngoài hộp tạo ra áp lực lên mọi mặt của vỏ hộp khiến vỏ hộp bị bẹp.

Thí nghiệm 2: 

Một ống thủy tinh có hai đầu hở được cắm vào trong nước để nước đi vào ống. Dùng ngón tay bịt kín đầu trên của ống rồi kéo ống ra khỏi nước. 

→ Nước trong ống không chảy hết ra ngoài.

Giải thích: 

Do áp lực của không khí tác dụng vào nước từ phía dưới lên lớn hơn trọng lượng của cột nước nên nước không chảy ra khỏi ống.

Nếu bỏ ngón tay bịt đầu ống ra thì phần không khí phía trên cột nước trong ống thông với khí quyển, áp suất khí trong ống cộng với áp suất cột nước sẽ lớn hơn áp suất khí quyển làm cho nước chảy ra khỏi ống.

Kết luận:

Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu tác dụng của áp suất khí quyển theo mọi phương.

II. Độ lớn của áp suất khí quyển

1. Thí nghiệm Tô-ri-xe-li

Nhà bác học Tô-ri-xe-li (1608-1647) người I-ta-li-a là người đầu tiên đo được độ lớn của áp suất khí quyển.

Ông lấy một ống thủy tinh dài khoảng 1 m, một đầu kín, đổ đầy thủy ngân vào, Lấy ngón tay bịt miệng ống rồi quay ngược ống xuống. Sau đó, nhúng chìm miệng ống vào một chậu đựng thủy ngân rồi bỏ ngón tay bịt miệng ống ra. Ông nhận thấy thủy ngân trong ống tụt xuống, còn lại khoảng 76 cm tính từ mặt thoáng của thủy ngân trong chậu.

2. Độ lớn của áp suất khí quyển

Để đo áp suất khí quyển, ngoài đơn vị Pa, người ta còn dùng một số đơn vị khác: atm, Torr hay mm thủy ngân.

• 1 atm = 101325 Pa (lấy gần đúng là 100000 Pa)
• 1 Torr = 1 mmHg = 133,3 Pa, 1 cmHg = 10 mmHg = 1333 Pa
• 1 atm = 760 Torr = 760 mmHg = 76 cmHg

Thông thường, áp suất khí quyển ở sát mặt nước biển là 1 atm.