物理天地 大气压的发现
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大气压强的发现跟抽水机的使用是紧密相连的。
在古代,人们已经会用吸取式抽水机抽水了。那时人们用“自然害怕真空”的说法,解释水在抽水机中随活塞上升的现象。而对这种现象的真正原因--大气压强的作用,是不知道的。
1640年,随着生产的发展,在意大利的繁华商业城市佛罗伦萨,人们想用抽水机抽出深度在10米以上的矿坑中的水。结果发现,水只能吸到大约10米的高度。技师们想尽了各种办法,使活塞跟筒壁紧密配合,但仍然不能使水升得更高。
技师们向当时的大科学家伽利略求教,伽利略因年老多病,不能仔细考察和研究这个问题。但是,他指出:如果水在抽水机中能升高10米,那么,比水轻的油,应该升得更高。比水重得多的水银,上升的高度应该比10米少得多。
伽利略去世后,他的学生托里拆利继续研究这个问题。他用玻璃管代替不透明的金属圆筒,用水银代替水作实验。实验结果,跟导师伽利略的预料完全相符。水银在玻璃管中上升的高度,只有水上升高度的1/14左右。在托里拆利实验中,玻璃管内水银的上方就是真空。这说明自然界是可以产生真空的,自然害怕真空的说法并不成立。
托里拆利的实验,不仅揭示了大气压的存在,而且测出了大气压的大小。在大气压的作用下,水在抽水机中上升的最大高度大约为10米左右。
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