气球放瓶子里不变小的原理-气球放进瓶里能吹大吗
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1、气球放在瓶子里为什么吹不大?
说一个小问题吧
一大一小两个充入不同气体的气球连接在一起,大的会变大,小的会变小。
两个相同的密闭容器中充入体积不同的气体,然后把两个容器连接在一起,大家应该都知道会发生什么。当然是充入气体多的瓶子会往气体少的瓶子中排气,直到两个瓶子中的气体一样多。但是如果把瓶子换成气球会就出现违反我们经验的现象。两个相同的气球吹进一定程度下不同体积的气体,再连在一起你会发现大气球会继续变大,小气球反而变小了。
另外一个会出现相同现象的是肥皂泡,原理都相同,我就借肥皂泡来解释一下。
首先让我们来分析一下气体压强问题。很明显肥皂泡内的压强要大于外界大气压。原因是肥皂膜上存在沿膜方向的表面张力,使得肥皂泡的膜有一个收缩的趋势,也就是对肥皂泡内部气体产生压力作用。平衡状态下,肥皂泡内的气体压力应该等于大气压加上肥皂膜产生的压力。
这就出现了这个问题的原因,当肥皂泡的体积小时,肥皂泡的半径小,曲率也就大,肥皂膜对内部产生的压力也就大。也就是说肥皂泡的体积越大内部压强越小。所以把两个大小不同的连接在一起时,压强大的小肥皂泡就会向压强小的大肥皂泡排放气体。
但是对于气球(我没有实验过,不知道具体会怎样)来说,由于气球的体积影响拉伸情况进而影响气球对内部气体的压力,可能力的作用变化导致大小气球最终会达到一个体积不同但压强平衡的状态。
放在瓶子里面的气球,当你吹气的时候,由于瓶子是封闭的,气球内外的大气压始终是一样大的。
当你吹起的时候瓶子内部大气压整体升高,气球内外壁的大气压始终相同,因此不需要膨胀体积就可以达到气压平衡,当然不会变大了; 而 为什么气球可以吹起来呢?这个是由于气球内部的大气压大于标准大气压了,气球不得不通过膨胀体积的方式实现维持内外气压的平衡。
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