气压的作用力取决于两点:
微粒碰撞的比率——单位时间内发生碰撞的微粒越多,则转移到物体上的能量就越多 。
冲击力——微粒的撞击力越大,转移到物体上的能量就越多 。
这两项因素又由单位区域内有多少空气微粒以及这些空气微粒的移动速度决定 。如果微粒越多,或者说移动速度越快,就会有越多的碰撞,因此产生的压力越大 。微粒速度提高也会增加微粒的冲击力 。

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大部分时间我们并不会注意到气压,因为我们周围都是空气 。对于所有物体来说都是一样的,某个区域里的空气微粒平均分散,因此每个点都具有相同的空气密度 。如果没有任何其他作用力,就意味着所有点的气压都相同 。我们不会受到这种压力推动,因为我们四周的作用力互相平衡 。例如,每平方厘米1公斤的压力确实足以掀翻椅子,或从上面压碎椅子,但是因为来自上、下、左、右以及所有其他角度的空气的作用力大致相等,椅子上的每个作用力均与相反方向的作用力平衡 。实质上椅子在任何角度都不会受到更大的压力 。

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因此在没有其他作用力的情况下,处于大气中的一切事物都能完全保持平衡,来自各个侧面的压力都相等 。但在地球上,还有其他作用力要考虑,其中主要是重力 。尽管空气微粒极其微小,但他们仍有质量,因此都受到地面的拉力 。在地球大气的微观粒子水平上,这种拉力非常细微——空气微粒看起来沿着直线移动,不会出现明显落向地面的趋向 。因此在微观角度上压力是大致平衡的 。但总体来看,重力会向下拉动微粒,而且越靠近地面,压力就会越大 。
原理如下:大气中的所有空气微粒都受到向下的重力的牵引 。但是空气中的压力会产生向上的力,作用与重力的下拉效果相反 。空气密度会积聚到平衡重力所需的任何水平,因为此时重力不足以拉下更多数量的微粒 。
这一压力水平在地球表面恰好达到最高值,因为这个高度的空气需要支持其上所有空气的重量——该高度以上的重量越大,意味着向下的重力越大 。当您在大气中向上移动时,其上的空气密度会逐渐降低,因而用于平衡重力的压力也会随之减小 。这就是为什么压力会随着高度升高而下降 。

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气压的这种差异会形成我们周围空气中向上的浮力 。实质上,物体下方的气压高于物体上方的气压,因此空气对于物体的向上推力要大于向下推力 。但与重力相比,这个浮力相对较弱,其大小仅相当于物体所排开的空气的重量 。显而易见,大多数实心物体都要比其排开的空气重,所以浮力根本移动不了这些物体 。浮力只能移动比周围空气轻的物体 。
现在,让我们看看热气球怎样利用这个基本原理 。
对于空气中向上推动物体的浮力,物体必须比周围同体积空气的重量轻 。然而比空气轻的物体,明显并不存在 。真空物体可以具有体积但是没有质量,因此看起来,内部真空的气球应该可以借助周围空气的浮力飞起来 。然而由于周围存在空气压力,这实际上并不可行 。气压不会压瘪充满气体的气球是因为气球内部的空气向外的推力等于气球外部空气向内的推力 。但是,真空物体没有任何向外的压力,因为其内部没有微粒去碰撞任何物体 。没有相等的压力用以平衡,外部的空气压力很容易就会压瘪气球 。而任何能够承受地面空气压力的坚固容器都过于沉重,以致于浮力无法升起这些容器 。
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