什么是真空?空气怎样组成

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 12:17:23

什么是真空?空气怎样组成
什么是真空?空气怎样组成

什么是真空?空气怎样组成
空气中约有4/5体积的成分主要是氮气(N2);空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等成分混合组成的.
其中主要成分是:氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气;可变成分是:二氧化碳、水蒸气;稀有气体包括:氦(hai)、氖(nai)、氩(ya)、氪(ke)、氙(xian)、氡(dong).
真空”是指在给定空间内低于一个大气压力的气体状态,也就是该空间内气体分子密度低于该地区大气压的气体分子密度.不同的真空状态,就意味着该空间具有不同的分子密度.在标准状态(STP:即0℃,101325Pa)下,气体的分子密度为2.6870*10E24/mE3,而在真空度为1.33*10E-4 Pa时,气体的分子密度只有3.24*10E16/mE3.
完全没有气体的空间状态为绝对真空.绝对真空实际上是不存在的.

按现代物理的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做 完全真空;其余叫做不完全真空。
物理真空
本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体...

全部展开

按现代物理的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做 完全真空;其余叫做不完全真空。
物理真空
本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量。
工业真空
工业上的真空指的是气压比一标准大气压小的气体空间,是指稀薄的气体状态,又可分为高真空、中真空和低真空,地球以及星球中间的广大太空就是真空。一般是用特制的抽气机得到真空的。它的气体稀薄程度用真空计测定,现在已能用分子抽气机和扩散抽气机得到1/1011大气压的高真空。真空在科学技术,电真空仪器,电子管和其他电子仪器方面,都有很大用途。
【空气的成分】:
在远古时代,空气曾被人们认为是简单的物质,在1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验,推断空气的组成是复杂的。德国史达尔约在1700年提出了一个普遍的化学理论,就是“燃素学说”。他认为有一种看不见的所谓的燃素,存在于可燃物质内。例如蜡烛燃烧,燃烧时燃素逸去,蜡烛缩小下塌而化为灰烬,他认为,燃烧失去燃素现象,即:蜡烛-燃素=灰烬。然而燃素学说终究不能解释自然界变化中的一些现象,它存在着严重的矛盾。第一是没有人见过“燃素”的存在;第二金属燃烧后质量增加,那么“燃素”就必然有负的质量,这是不可思议的。1774年法国的化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,才否定燃素学说。拉瓦锡在进行铅、汞等金属的燃烧实验过程中,发现有一部分金属变为有色的粉末,空气在钟罩内体积减小了原体积的1/5,剩余的空气不能支持燃烧,动物在其中会窒息。他把剩下的4/5气体叫做氮气(原文意思是不支持生命),在他证明了普利斯特里和舍勒从氧化汞分解制备出来的气体是氧气以后,空气的组成才确定为氮和氧.
空气的成分以氮气、氧气为主,是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前,原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨为主的。在绿色植物出现以后,植物在光合作用中放出的游离氧,使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳,甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳,氨氧化成为水蒸气和氮气。以后,由于植物的光合作用持续地进行,空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分,并使空气里的氧气越来越多,终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。
空气是混合物,它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体,这些成分所以几乎不变,主要是自然界各种变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如,在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同,而分别含有氨气、酸蒸气等。另外,空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说,空气的成分一般是比较固定的。

收起

真空:基本粒子的奇幻世界
理应“没有任何物质”的真空中却活跃着基本粒子!
什么是真空?是虚无,是宇宙……?在许多人的心目中,真空就是没有空气的空间。环顾四周,我们可以看到真空包装袋、暖水瓶的瓶胆、电灯泡等等,它们都是利用了真空的产品。
其实,真空中隐藏着巨大的奥秘。在小到不能再小的微观世界,竟然可以从什么也没有的真空飞出许多基本粒子来。这样的基本粒子不计其数,而且它们...

全部展开

真空:基本粒子的奇幻世界
理应“没有任何物质”的真空中却活跃着基本粒子!
什么是真空?是虚无,是宇宙……?在许多人的心目中,真空就是没有空气的空间。环顾四周,我们可以看到真空包装袋、暖水瓶的瓶胆、电灯泡等等,它们都是利用了真空的产品。
其实,真空中隐藏着巨大的奥秘。在小到不能再小的微观世界,竟然可以从什么也没有的真空飞出许多基本粒子来。这样的基本粒子不计其数,而且它们急匆匆地一会儿生成,一会儿消失。真空,绝非我们想象中“静止”的,什么也没有的空间。相反地,真空是一种正在发生着激烈活动的场所,是不可思议的奇异环境。
要搞清楚真空是什么,就不得不涉及“物质的本质”和“宇宙如何演化”这两个难题。探索真空的本质属于现代科学的尖端课题。现在,就让我们踏上探索真空神秘本质的科学之旅吧!
真空真的是“什么都没有”吗?
到真空环境中实地检测一下……,从“低压”真空到产生基本粒子的真空
通常,我们说宇宙空间是没有空气的真空。真空一词,字面意思就是“完全空”,“空无一物”,什么都没有。但是,实地检测一下航天飞机轨道附近的空间,却发现那里仍然存在着稀薄的空气。即使是真空包装袋和暖水瓶瓶胆夹层里面,也不是什么都没有。我们无论采用什么办法,都无法使我们所说的真空真的是“没有一点空气”。我们所说的真空,不过是“空气极其稀薄的空间”罢了。
于是,我们就要懂得“空气稀薄”是什么意思。我们知道,空气主要由氧分子和氮分子组成,而且这些分子总是在不停地飞来飞去。譬如说,通常处在一个标准大气压下的空气,其中每立方厘米包含有1019个分子。也就是说,在一粒骰子大小的空间中就有1万亿的1000万倍那样多数不清的分子在其中飞来飞去。空气中分子的数量如此巨大,如果用所包含的分子数来表示空气是浓密还是稀薄,显然很不方便。通常,我们就用气压来表示空气的稀密程度。
下面,我们来看什么是一个密闭容器里的气压。容器里飞来飞去的气体分子一直在频繁地撞击容器壁,其趋势是向外推挤容器壁。单个分子碰在器壁上产生的力自然是微不足道的,然而同时碰在器壁上的分子数目非常巨大,合起来就是很大的力,这种推力就是气压。气压的性质是,当温度和体积不变时,容器中的空气越稀薄,也就是说容器中气体分子的数越少,气压越低。在自然环境中,海拔越高的地方,气压越低。也就是说,越往高空去,便越接近“完全空”的真空。
这样就产生一个问题:气压要下降到什么程度,我们才可以说那就是真空?按照工业标准的规定,真空绝不是“完全空”,而是一种“低于一个标准大气压的气体充满空间的状态”。由此可知,工业领域所说的真空,与我们平时想象中的“完全空”的真空相差十万八千里。
不仅如此,还存在着意义不同的另一种“真空”,那就是非常非常小的基本粒子世界的真空。基本粒子世界的真空,简直超出了我们的想象。对此,我们将留待本文后半部分再作详细介绍。这里,我们先回顾一下人类探索真空的历史。
参考资料:转贴的
空气中主要成分是:氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气;可变成分是: 二氧化碳、水蒸气;稀有气体包括:氦(hai)、氖(nai)、氩(ya)、氪(ke)、氙(xian)、氡(dong)。

收起

按现代物理的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做 完全真空;其余叫做不完全真空。
物理真空
本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的...

全部展开

按现代物理的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空,而容器内的压力叫绝对压力。另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器都称做真空。真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做 完全真空;其余叫做不完全真空。
物理真空
本指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰,能量转化为一对对正反基本粒子,当能量达到波谷,一对对正反基本粒子又相互湮灭,转化为能量。
工业真空
工业上的真空指的是气压比一标准大气压小的气体空间,是指稀薄的气体状态,又可分为高真空、中真空和低真空,地球以及星球中间的广大太空就是真空。一般是用特制的抽气机得到真空的。它的气体稀薄程度用真空计测定,现在已能用分子抽气机和扩散抽气机得到1/1011大气压的高真空。真空在科学技术,电真空仪器,电子管和其他电子仪器方面,都有很大用途。
空气中主要成分是:氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气;可变成分是: 二氧化碳、水蒸气;稀有气体包括:氦(hai)、氖(nai)、氩(ya)、氪(ke)、氙(xian)、氡(dong)

收起