韓永全 : 關于流體壓強形成的探索
- 作者:
- 安徽新天源建設咨詢有限公司
- 最后修訂:
- 2020-12-21 15:16:41
摘要:
關于張哲先生“真空力”的說法,我和他進行了多次網上交流,也看到多位網友對“真空力”、大氣壓強形成的質疑,我覺得有必要從另一個角度探討一下流體壓強的形成,下面我談一些自己的看法,歡迎網友交流。
關于大氣壓強的形成,一般認為是由于大氣的重力產生的,既然是大氣的重力產生的,為什么會在同一“地點”在各個方向的壓強都相等呢?同樣的問題,液體內部的壓強是由液體的重力產生的,為什么在同一高度各個方向的壓強都相等呢?產生這種現象的原因是:流體壓強形成的機理和固體壓強形成的機理不同。
由分子運動論可知,分子在永不停息的做“無規則”的運動。那么分子為什么會做“無規則”運動呢?是分子間的引力和斥力動態平衡,也可以說,瞬間不平衡造成的。
在流體內部包括表面,流體分子間由于斥力(曲線運動產生斥力)和引力子瞬間不平衡,時刻作離心運動,并且在各方向的離心運動幾率都相同,由于分子具有動量,分子間相互碰撞(此時動量即轉化為沖量——即力和作用時間的乘積),并且向各個方向產生“壓力”(大小等于分子動量的大小除以碰撞時的作用時間),作用在單位面積上即形成壓強。
下面解釋流體壓強為什么和深度、密度有關系呢?同種流體組成成分一樣即分子相同,也就是說,單個分子的質量相同,但是分子動量和分子運動的速度有關,并且成正比。同種流體深度越深,分子運動的越快。這是因為,流體的深度越深、分子之間的距離越小,即分子間相互形成曲線運動(不同半徑的圓弧運動的組合)的半徑越小。由引力的規律可知:距離越小,即相互作用的半徑越小、引力越大,得出相互運動的速度越大。也就是說,同種流體深度越深、分子間的距離越小、運動速度越大。很自然地解釋了——流體壓強和深度、密度的密切關系。
從微觀的角度分析,流體壓強和流體分子之間的距離有關,分子之間的距離越小,密度越大、運動的速度也越大,得出單個分子的動量越大。再分析我們熟悉的水分子,同一深度液體時的壓強要比氣體時的壓強大得多,就是這個道理(由于分子之間的距離大,導致運動速度小的原因)。