阿伏伽德罗定律推论及应用(云朵为何不掉下来)

九九随心记 2022-09-05 01:30:53 投稿 浏览:253
阿伏加德罗定律(阿伏伽德罗定律及推论)(英文名:Avogadro's Hypothesis)主要说明:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,称为阿伏加德罗定律。
适用范围:理想气体(即气体分子无体积,各分子间无作用力。P.S:在高温高压下,许多气体都接近于理想气体),可以是单一气体,也可以是混合气体。可以是单质气体,也可以是化合物气体。

天上积雨云的质量达几十吨也不会掉落,一个人躺上去会落下来吗?天空中经常漂浮着各种云朵,看起来很小,其实质量非常大。即便是中等规模的云朵,质量也可以达到50吨以上。

云朵的质量这么重,为何没有掉下来?人站在云朵上会掉下去吗?像孙悟空那样站在云上?

首先需要明白一个定律:阿伏伽德罗定律,在相同压强相同温度下,同等面积拥有的分子数是相同的,这个定律因为有四个相同,也被称为“四同定律”。

地球表面的水一直在蒸发,形成水分子。水分子是由两个氢原子一个氧原子构成的。地球的主要成分是氧气和氮气,而比氢更重,所以,水分子比空气更轻。

由于刚才所说的阿伏伽德罗定律,同温同压下,同体积内的分子数相同,所以水分子较多的地方比周围的空气要更轻,这时候水分子就会因为浮力而上升。

而海报越高,温度就会越低(每升高1000米,温度下降6度),随着温度降低,单位体积内容纳的分子数变少。

如果空气中水分子足够多,就会与空气中的凝结核结合起来,形成小水珠。

小水珠聚集在一起,形成更大的水珠,表现出来的就是云朵。而云朵通过反射太阳光,看上去会是云彩。

在引力作用下,云朵也会向下坠落的,只是坠落的速度比较慢。在物理学上,有一个“终端速度”,其实就是指物体的下落速度。终端速度与物体面积和质量有关,质量越小面积越大,终端速度就会越慢。

最明显的例子就是,棉花和石块相比,棉花的终端速度会更慢。

而组成云端的小水珠由于质量更小,它的终端速度很慢,以至于看起来就像是漂浮在空中。

同时,小水珠在下降的过程中也会蒸发,然后再次升高空中,这就是一个动态的循环过程,一个平衡过程。

为什么人不能站在云朵上呢?

虽然云朵质量可达到50吨,但其实它是没有实体的,是由无数个小水珠形成的,并不能让我们站在上面。加上人体的密度显然远大于空气密度,空气浮力根本支撑不住人体,自然会坠落到地面!


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