大气密度AtmosphericDensity
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空气的质量和它所占据的体积之比。在海平面处的温度和气压条件下的空气称为标准大气,这时每立方米干燥的空气的密度为1225克。然而,由于低层大气是被上面空气所大大挤压,因此,随着海拔高度的增加,大气密度显著减少。这样,在海平面条件下,2.2磅重左右的空气通常占据1立方米的体积,在32公里的高度上,同样重量的空气就占据100立方米的体积,在95公里高度上,占据100万立方米的体积,在158公里的高度上占据10亿立方米的体积。
从地球表面直到30公里左右高度的自由大气的密度是不能用普通气象仪器直接进行测量的。一种替代办法就是根据观测到的气压和温度再借助于理想气体的状态方程式计算出来。所谓状态方程式就是表示密度与气压、温度以及气体分子量关系的函数方程式。然而,在高层大气层中,密度就成为最主要的测量对象,因为在这里密度比其它变量更容易测量。在200公里以下的高度,通过观测从火箭上放出来的球体的自由落体运动而直接测量出密度。自由落下的球体,它的下落速度的减缓是与空气的摩擦阻力成比例的,而空气的摩擦阻力又是与空气的密度成比例的。在200公里以上的高度,大气密度通过观测空气阻力对卫星运动的影响而计算出来。
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浪漫的气球背后永远是浪漫的物理知识会飞的气球:气球之所以能飞,就是因为气球里面的气体密度小于外界大气的密度,气球受到的浮力大于它的重力。因为气球充气之后,内部气体压强大于外部大气压强,撒气后气体从一端
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