I. SỰ TỒN TẠI CỦA ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

- Trái Đất được bao bọc bởi một lớp không khí dày tới hàng ngàn kilômet, gọi là khí quyển.

- Con người và mọi sinh vật khác trên mặt đất đều đang sống “dưới đáy” của “đại dương không khí” khổng lồ này.

- Do không khí cũng có trọng lượng nên Trái Đất và mọi vật trên Trái Đất đều chịu áp suất của lớp không khí bao bọc xung quanh Trái Đất. Áp suất này tác dụng theo mọi phương và được gọi là áp suất khí quyển.

II. ĐỘ LỚN CỦA ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN

- Để đo áp suất khí quyển, người ta dùng ống Tô-ri-xe-li:

+ Lấy một ống thủy tinh một đầu kín, dài khoảng 1m, đổ đầy thủy ngân vào.

+ Lấy ngón tay bịt miệng ống lại rồi quay ngược ống xuống.

+ Nhúng chìm miệng ống vào một chậu đựng thủy ngân rồi bỏ ngón tay bịt miệng ống ra.

+ Nhận thấy: thủy ngân trong ống tụt xuống, còn lại khoảng $h$ nào đó tính từ mặt thoáng của thủy ngân trong chậu.

- Độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li.

- Đơn vị đo áp suất khí quyển thường dùng là $mmHg.$

$1\,mmHg = 136\,N/m^{2}$

$1\,atm = 76\,cmHg = 101300\,Pa$

$\bullet \,\,$ Chú ý:

- Áp suất khí quyển bằng áp suất của cột thủy ngân trong ống Tô-ri-xe-li, nên người ta còn dùng chiều cao của cột thủy ngân này để diễn tả độ lớn của áp suất khí quyển.

Ví dụ, áp suất khí quyển ở bãi biển Sầm Sơn vào khoảng $76\,cmHg$ $(760\,mmHg).$

$\bullet \,\,$ Ghi chú:

- Càng lên cao không khí càng loãng nên áp suất khí quyển càng giảm.

+ Áp suất giảm không tuyến tính theo độ cao.

+ Áp suất khí quyển trung bình ở mực nước biển bằng: $p_{0} = 101300\,Pa.$

+ Cứ lên cao $12\,m$ thì áp suất khí quyển lại giảm khoảng $1\,mmHg.$

- Áp suất khí quyển tại một nơi thay đổi theo thời gian và những thay đổi này ảnh hưởng tới thời tiết của nơi đó.

- Dụng cụ để đo áp suất khí quyển gọi là “cao kế”.

III. VẬN DỤNG

$\bullet \,\,$ C8

Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài:

“Khi lộn ngược một cốc nước đầy được đậy kín bằng một tờ giấy không thấm nước (H.9.1) thì nước có chảy ra ngoài không? Vì sao?”

Trả lời:

- Do áp suất khí quyển tác dụng vào tờ giấy từ dưới lên lớn hơn áp suất của nước trong cốc gây ra trên tờ giấy, nên tờ giấy không bị rơi và nước cũng không chảy ra ngoài.

$\bullet \,\,$ C9

Nêu ví dụ chứng tỏ sự tồn tại của áp suất khí quyển.

Trả lời:

- Bẻ 1 đầu ống thuốc tiêm, thuốc không chảy ra được; bẻ hai đầu ống, thuốc chảy ra dễ dàng.

- Trên nắp bình nước có lỗ nhỏ để áp suất không khí trong bình thông với áp suất khí quyển, đẩy nước xuống.

- Gói bim bim phồng to, khi bóc ra bị xẹp.

$\bullet \,\,$ C10

Nói áp suất khí quyển bằng $76\,cmHg$ có nghĩa là thế nào? Tính áp suất này ra $N/m^{2}.$

Trả lời:

- Nói áp suất khí quyển bằng $76\,cmHg$ có nghĩa là không khí gây ra một áp suất bằng áp suất ở đáy của cột thủy ngân cao $76\,cm.$

- Áp suất khí quyển là:

$p = d.h = 136000.0,76 = 103360\,N/m^{2}$

$\bullet \,\,$ C11

Trong thí nghiệm của Tô-ri-xe-li, giả sử không dùng thủy ngân mà dùng nước thì cột nước trong ống cao bao nhiêu? Ống Tô-ri-xe-li phải dài ít nhất là bao nhiêu?

Trả lời:

Nếu dùng nước thì độ cao của cột nước trong ống là:

$p = h.d \Rightarrow h = \frac {p}{d}$

Với $p$ là áp suất khí quyển tính ra $N/m^{2}$; $d$ là trọng lượng riêng của nước.

$\Rightarrow h = \frac {103360}{10000} = 10,336\,(m)$

Vậy ống Tô-ri-xe-li phải có độ dài ít nhất là $10,336\,m.$

$\bullet \,\,$ C12

Tại sao không thể tính trực tiếp áp suất khí quyển bằng công thức $p = d.h?$

Trả lời:

- Để xác định áp suất của khí quyển theo công thức $p=d.h$ thì ta phải xác định trọng lượng riêng và chiều cao của khí quyển. Mà độ cao của cột khí quyển không thể xác định chính xác, mặt khác trọng lượng riêng của khí quyển cũng thay đổi theo độ cao nên không thể tính trực tiếp áp suất khí quyển bằng công thức $p=d.h$