中2理科の「大気圧」のまとめ

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中2理科の「大気圧」についてまとめています。空気にも重さがあるため、大気圧が生じます。そのあたりについて、詳しく記述しています。それでは、中2理科の「大気圧」のまとめです。

大気圧

地球は、とても厚い大気によってとりまかれており、地表面には、大気の重さによる圧力、すなわち大気圧(気圧) がはたらいている。空気は、上空へいくほどうすくなるが、地表付近では空気1Lで約1.2gである。大気圧は、この大気の重さが、上の物体の面をおすために生じる。

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大気の圧力の大きさ

大気の圧力の大きさを、トリチェリーの実験によってはかると、約76cmの水銀柱のおよぼす圧力に等しいことがわかる。いいかえれば、地球をとりまく大気全体の重さは、地表面を76cmの厚さでとりまいた水銀の層を考えると、この水銀全体の重さと等しいことになる。76cmの水銀柱による圧力(760mmHgと表す)は 約10N/cm3であり、これを1気圧(1atmと表す)という。

気圧の単位

大気圧を

  • 水銀柱の高さで表す場合…mmHgという単位
  • 気象…ヘクトパスカル(記号hPa)という単位

で表す。mmHgとhPaとの間には、760mmHg=1013hPaが成り立つ(1気圧=1013hPa)。

高さと気圧

気圧は、それより上方にある大気の重さによって生じるので、地表面からの高さが高くなるにつれて、気圧は減少していく。地面近くでは、高さが10m高くなるごとに、気圧は 約1.2hPa(0.9mmHg)ずつ低くなっていく。

トリチェリーの実験

トリチェリーの実験では、一端を閉じた長さ約1mのガラス管に水銀を満たし、ガラス管の口を指でおさえ、水銀の中にさかさに立て、指をはなすと, ガラス管の中の水銀は少し下がって、上部に真空の部分ができ、容器の水銀面から鉛直にはかって、約76cmの高さで静止する。

ガラス管を少しかたむけても、また、ガラス管の太さを変えて実験してもこの高さは変化しない。ガラス管の上部にできた真空は、圧力が0であるから容器の水銀面にはたらく大気の圧力と管中の水銀柱の圧力とがつり合っていることになる。

水銀の密度は、13.6g/cm3であるから76cmの水銀柱による圧力は、13.6×76= 1033.6(g重/cm)、すなわち約10N/cm3の大きさである。

あわせて確認

以上が、中2理科の「大気圧」のまとめとなります。

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