標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（Standard?atmospheric?pressure）是在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下海平面的氣壓，1644年由物理學(xué)家托里拆利提出，其值為101.325kPa，是壓強(qiáng)的單位，記作atm。

化學(xué)中曾一度將標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力（STP）定義為0°C（273.15K）及101.325kPa（1atm），但1982年起IUPAC將“標(biāo)準(zhǔn)壓力”重新定義為100?kPa。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mm汞柱=76cm汞柱=1.01325×105Pa=10.336m水柱。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101325?N/㎡。（在計(jì)算中通常為?1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.01×105?N/㎡。100kPa=0.1MPa

定義

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是這樣規(guī)定的：把溫度為0℃、緯度45度海平面上的氣壓稱為1個(gè)大氣壓,水銀氣壓表上的數(shù)值為760毫米水銀柱高 - 相當(dāng)于1013.25百帕。

大氣層

地球的周圍被厚厚的空氣包圍著，這些空氣被稱為大氣層?？諝饪梢韵袼菢幼杂傻牧鲃?dòng)，同時(shí)它也受重力作用。因此空氣的內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)被稱為大氣壓。1643年，意大利科學(xué)家托里拆利在一根80厘米長(zhǎng)的細(xì)玻璃管中注滿水銀倒置在盛有水銀的水槽中，發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降了4厘米后就不再下降了。這4厘米的空間無空氣進(jìn)入，是真空。托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水銀柱的長(zhǎng)度。根據(jù)壓強(qiáng)公式科學(xué)家們準(zhǔn)確地算出了大氣壓在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為1.01×105Pa。1654年格里克在德國(guó)馬德堡作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，這讓人們對(duì)大氣壓有了深刻的認(rèn)識(shí)。

大氣壓

大氣壓不是固定不變的。為了比較大氣壓的大小，在1954年第十屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家對(duì)大氣壓規(guī)定了一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”：在緯度45°的海平面上，當(dāng)溫度為0℃時(shí)，760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。既然是“標(biāo)準(zhǔn)”，在根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算時(shí)就要注意各物理量取值的準(zhǔn)確性。從有關(guān)資料上查得：0℃時(shí)水銀的密度為13.595×103千克/m3，緯度45°的海平面上的g值為9.80672牛/千克。于是可得760毫米高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為

p水銀=ρ水銀gh=13.595×103千克/m3×9.80672牛/千克×0.76米=1.01325×105帕。

這就是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值。

大氣壓換算

1公斤等于0.1Mpa等于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?一公斤是一公斤力每平方厘米的簡(jiǎn)稱.?一公斤力等于9.8牛頓

所以一公斤力每平方厘米就= - 9.8/0.0001Pa=0.098MPa約等于0.1MPa..?而一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.01325X100000Pa?也是約等于0.1MPa.=105Pa

因此:1MPa=10公斤力=10㎏/c㎡

1MPa=10標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

真空度概念

顧名思義就是真空的程度。是真空泵、微型真空泵、微型氣泵、微型抽氣泵、微型抽氣打氣泵等抽真空設(shè)備的一個(gè)主要參數(shù)。

所謂“真空“，是指在給定的空間內(nèi)，壓強(qiáng)低于101325帕斯卡 - 也即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)約101kPa的氣體狀態(tài)。

在真空狀態(tài)下，氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來表示，顯然，該壓力值越小則表示氣體越稀薄。

氣壓大小變化

大氣壓的變化跟高度有關(guān)。大氣壓是由大氣層受到重力作用而產(chǎn)生的，離地面越高的地方，大氣層就越薄，那里的大氣壓就應(yīng)該越小。不過，由于跟大氣層受到的重力有關(guān)的空氣密度隨高度變化不均勻，因此大氣壓隨高度減小也是不均勻的。隨高度的變化情況：大氣壓強(qiáng)隨高度的增加而減小。

大氣壓的變化還跟天氣有關(guān)。在不同時(shí)間，同一地方的大氣壓并不完全相同。我們知道，水蒸氣的密度比空氣密度小，當(dāng)空氣中含有較多水蒸氣時(shí)，空氣密度要變小，大氣壓也隨著降低。

隨氣候的變化情況：一般情況下，晴天的大氣壓比陰天高，冬天大氣壓比夏天高,早上氣壓比中午高。

往往，當(dāng)大氣壓降低時(shí)，天氣轉(zhuǎn)陰；大氣壓升高時(shí)，天氣轉(zhuǎn)晴。氣壓發(fā)生變化有很多原因，其中空氣溫度的變化是引起氣壓變化的一個(gè)很重要的原因。

當(dāng)空氣冷卻時(shí)，空氣收縮，密度增大，單位面積上承受的空氣柱重量增加，氣壓也就升高。因此，冷空氣一到，總是伴隨著氣壓的升高，而暖空氣來臨的時(shí)候，氣壓又會(huì)降低。冬天是冷空氣的世界，夏天則是暖空氣的天地，氣壓冬高夏低的道理也就很清楚了。

測(cè)量相關(guān)實(shí)驗(yàn)

托里拆利實(shí)驗(yàn)

舊時(shí)，學(xué)術(shù)界對(duì)空氣是否有重量和真空是否可能存在的問題還認(rèn)識(shí)不清，主要是受亞里士多德思想的遺留影響，認(rèn)為“世間萬物之中除了火和空氣以外均有各自的重量?！辈?jiān)持自然界“害怕真空”的說法。伽利略對(duì)此說法表示懷疑，他說：“我們不能相信亞里士多德所說的那樣，僅僅認(rèn)為某物是輕的，某物是重的，而應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到所有的物體都有其各自的重量，只不過各有重量大小不同和質(zhì)地疏密之分而已?！薄叭绻藗儜{感覺和理解都還不能認(rèn)識(shí)到真空的存在，那么憑感覺和理解又如何能否認(rèn)真空的存在呢？”伽利略曾發(fā)現(xiàn)，抽水機(jī)在工作時(shí)，不能把水抽到10米以上的高度，他把這一現(xiàn)象歸結(jié)為水柱受不了它本身重量之故，再找不到合理滿意的解釋。

托里拆利堅(jiān)決贊同伽利略的關(guān)于空氣有重量和真空存在的說法。在總結(jié)前人理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，托里拆利進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了真空，驗(yàn)證了空氣有重量的事實(shí)，否定了亞里士多德的關(guān)于真空力的說法。

大約在1641年，一位著名的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家貝爾提曾用一根10米多長(zhǎng)的鉛管做成了一個(gè)真空實(shí)驗(yàn)。托里拆利受到了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，想到用較大密度的海水、蜂蜜、水銀等做實(shí)驗(yàn)。他選用的水銀實(shí)驗(yàn)，取得了最成功的結(jié)果。他將一根長(zhǎng)度為1米的玻璃管灌滿水銀，然后用手指頂住管口，將其倒插進(jìn)裝有水銀的水銀槽里，放開手指后，可見管內(nèi)部頂上的水銀已下落，留出空間來了，而下面的部分則仍充滿水銀。為了進(jìn)一步證明管中水銀面上部確實(shí)是真空，托里拆利又改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)。

他在水銀槽中將其水銀面以上直到缸口注滿清水，然后把玻璃管緩緩地向上提起，當(dāng)玻璃管管口提高到水銀和水的界面以上時(shí)，管中的水銀便很快地瀉出來了，同時(shí)水猛然向上竄管中，直至管頂。由此可見，原先管內(nèi)水銀柱以上部分確實(shí)是空無所有的空間。原來的水銀柱和如今的水柱都不是被什么真空力所吸引住的，而是被管外水銀面上的空氣重量所產(chǎn)生的壓力托住的。

托里拆利的實(shí)驗(yàn)是對(duì)亞里士多德的力學(xué)的最后致命打擊，于是有些人便妄圖否定托里拆利的研究成果，提出玻璃管上端內(nèi)充有“純凈的空氣”，并非真空。大家各抒已見，?眾說紛壇，引起了一場(chǎng)激烈的爭(zhēng)論。爭(zhēng)論一直持續(xù)到帕斯卡的實(shí)驗(yàn)成功證實(shí)托里拆利的理論后才逐漸統(tǒng)一起來?。

托里拆利在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)不管玻璃管長(zhǎng)度如何，也不管玻璃管傾斜程度如何，水銀柱的豎直高度總保持在同一個(gè)高度（760mm）?，他還于1644年同維維安尼?合作，制成了世界上第一具水銀氣壓計(jì)。

實(shí)驗(yàn)介紹

1643年，托里拆利與伽利略的另一個(gè)更年輕的學(xué)生維維安尼一起在意大利的佛羅倫薩做了著名的“托里拆利實(shí)驗(yàn)”。

目的和要求

理解托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理，了解實(shí)驗(yàn)的作法、操作過程和步驟。

儀器和器材

托里拆利實(shí)驗(yàn)器（J2116型），水銀，1米以上的長(zhǎng)玻璃管（或兩根玻璃管中間用橡皮管連接），燒杯，紅色水。

實(shí)驗(yàn)方法

1．一只手握住玻璃管中部，在管內(nèi)灌滿水銀，排除空氣，用另一只手的食指緊緊堵住玻璃管開口端，把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里，待開口端全部浸入水銀槽內(nèi)時(shí)放開手指，將管子豎直固定，讀出水銀柱的豎直高度。

2．逐漸傾斜玻璃管，管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變。

3．繼續(xù)傾斜玻璃管，當(dāng)傾斜到一定程度，管內(nèi)充滿水銀，說明管內(nèi)確實(shí)沒有空氣。

4．用內(nèi)徑不同的玻璃管和長(zhǎng)短不同的玻璃管重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)（或同時(shí)做，把它們并列在一起對(duì)比），可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強(qiáng)與玻璃管的粗細(xì)、長(zhǎng)短無關(guān)。

5．將長(zhǎng)玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉，往管中注滿紅色水，用手指堵住另一端，把玻璃管倒插在水中，松開手指。觀察現(xiàn)象并提問學(xué)生：“如把頂端橡皮塞拔去，在外部大氣壓強(qiáng)作用下，水柱會(huì)不會(huì)從管頂噴出？”然后演示驗(yàn)證，從而消除一些片面認(rèn)識(shí)，加深理解。

注意事項(xiàng)

1．說明托里拆利真空的存在，是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，只有這一點(diǎn)成立，才能得出“水銀柱的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)”。

2．水銀有劇毒，對(duì)人體非常有害，要特別注意安全操作。玻璃管要選管壁較厚、內(nèi)徑較小的。操作時(shí)要避免碰撞和晃動(dòng)，嚴(yán)防管子折斷。切不可將水銀散失在教室里。灌水銀時(shí)最好用注射針筒或用細(xì)頸尖口的漏斗，下面用大塑料盒（搪瓷盆）墊上，以防水銀濺落在地。右手食指如有傷口，絕對(duì)不能帶傷口操作，可用膠皮手指套保護(hù)食指。如水銀萬一濺落在地，要設(shè)法收集，無法收集時(shí)，可撒硫磺粉使之硫化，然后收集埋掉，并打開窗戶通風(fēng)。

3．要減少實(shí)驗(yàn)誤差，必須注意：①玻璃管、水銀槽必須清潔、干燥，不能有灰塵、雜質(zhì)和水分。②水銀必須清潔，如混入塵埃雜質(zhì)，或溶有其他金屬生成汞齊而附在玻璃管內(nèi)表面，會(huì)使讀數(shù)不精確，影響效果。③灌水銀時(shí)和灌后倒置水銀槽中都不能混入空氣。可用一根紗包線或漆包線一直通到玻璃管底部，灌水銀時(shí)，不時(shí)地上下拉動(dòng)紗包線，使氣泡跟著排出。

4．托里拆利實(shí)驗(yàn)是定量測(cè)量大氣壓強(qiáng)值的重要實(shí)驗(yàn)，教師要認(rèn)真準(zhǔn)備，操作要規(guī)范，給學(xué)生作出表率。要教會(huì)學(xué)生讀數(shù)和觀察的方法：如米尺的起點(diǎn)線與槽內(nèi)水銀面凸面要處于同一水平線上；讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與水銀面、刻度線在同一水平線上等。

馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

馬德堡半球?qū)嶒?yàn)（德語：Magdeburger?Halbkugeln），亦作馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)，是1654年時(shí)，當(dāng)時(shí)的馬德堡市長(zhǎng)奧托·馮·格里克于羅馬帝國(guó)的雷根斯堡（今德國(guó)雷根斯堡）進(jìn)行的一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，目的是為了證明真空的存在。而此實(shí)驗(yàn)也因格里克的職銜而被稱為“馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)年的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)半球仍保存在慕尼黑的德意志博物館中?，F(xiàn)時(shí)也有供教學(xué)用途的仿制品，用作示范氣壓的原理，它們的體積也比當(dāng)年的半球小得多，把半球的空間抽真空，不需再用十多匹就可拉開。有少數(shù)人在嘲笑托里拆利；再聽說雙方爭(zhēng)論得很激烈，互不相讓，針鋒相對(duì)。因此，格里克雖在遠(yuǎn)離意大利的德國(guó)，但很抱不平，義憤填膺。

他匆匆忙忙找來玻璃管子和水銀，重新做托里拆利這個(gè)實(shí)驗(yàn)，斷定這個(gè)實(shí)驗(yàn)是準(zhǔn)確無誤的；再將一個(gè)密封完好的木桶中的空氣抽走，木桶就“砰！”的一聲被大氣“壓”碎了！

有一天，他和助手做成兩個(gè)半球，直徑14英寸，即30多厘米，并請(qǐng)來一大隊(duì)人馬，在市郊做起“大型實(shí)驗(yàn)”。

這年5月8日的這一天，美麗的馬德堡市風(fēng)和日麗，晴空萬里，十分爽朗，一大批人圍在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上，熙熙嚷嚷十分熱鬧。有的說這樣，有的說那樣；有的支持格里克，希望實(shí)驗(yàn)成功；有的斷言實(shí)驗(yàn)會(huì)失??；人們?cè)谧h論著，在爭(zhēng)論著；在預(yù)言著；還有的人一邊在大街小巷里往實(shí)驗(yàn)場(chǎng)跑，一邊高聲大叫：“市長(zhǎng)演馬戲了！市長(zhǎng)演馬戲了……”

格里克和助手當(dāng)眾把這個(gè)黃銅的半球殼中間墊上橡皮圈；再把兩個(gè)半球殼灌滿水后合在一起；然后把水全部抽出，使球內(nèi)形成真空；最后，把氣嘴上的龍頭擰緊封閉．這時(shí)，周圍的大氣把兩個(gè)半球緊緊地壓在一起。

格里克一揮手，四個(gè)馬夫牽來十六匹高頭大馬，在球的兩邊各拴四匹．格里克一聲令下，四個(gè)馬夫揚(yáng)鞭催馬、背道而拉！好像在“拔河”似的?！凹佑?！加油！”實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上黑壓壓的人群一邊整齊地喊著，一邊打著拍子。4個(gè)馬夫，16匹大馬，都搞得渾身是汗．但是，銅球仍是原封不動(dòng)．格里克只好搖搖手暫停一下。

然后，左右兩隊(duì)，人馬倍增．馬夫們喝了些開水，擦擦頭額上的汗水，又在準(zhǔn)備著第二次表現(xiàn)。格里克再一揮手，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)上更是熱鬧非常．16匹大馬，死勁抗拉，八個(gè)馬夫在大聲吆喊，揮鞭催馬……實(shí)驗(yàn)的上的人群，更是伸長(zhǎng)脖子，一個(gè)勁兒地看著，不時(shí)地發(fā)出“嘩！嘩！”的響聲。?突然，“啪！”的一聲巨響，銅球分開成原來的兩半，格里克舉起這兩個(gè)重重的半球自豪地向大家高聲宣告：“先生們！女士們！市民們！你們?cè)撓嘈帕税桑〈髿鈮菏怯械?，大氣壓力是大得這樣厲害！這么驚人！……”

原理

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，仍有些人不理解這兩個(gè)半球?yàn)槭裁蠢婚_，七嘴八舌地問他，他又耐心地作著詳盡的解釋：“平時(shí)，我們將兩個(gè)半球緊密合攏，無須用力，就會(huì)分開．這是因?yàn)榍騼?nèi)球外都有大氣壓力的作用；相互抵消平衡了。好像沒有大氣作用似的。但是我把它抽成真空后，球內(nèi)沒有向外的大氣壓力了，只有球外大氣緊緊地壓住這兩個(gè)半球……”

通過這次“大型實(shí)驗(yàn)”，人們都終于相信有真空；有大氣；大氣有壓力；大氣壓很驚人，但是，為了這次實(shí)驗(yàn)，格里克市長(zhǎng)竟只花費(fèi)了4000英鎊。

社會(huì)評(píng)價(jià)

在當(dāng)今社會(huì)，人們終于可以在慕尼黑的德意志博物館看到這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原始“設(shè)備”，也就是那兩個(gè)半球。世紀(jì)之交時(shí)，馬德堡市在當(dāng)時(shí)的德國(guó)園林博覽會(huì)場(chǎng)地內(nèi)建起了一座“千年塔”，里面也放了兩個(gè)半球，以紀(jì)念格里克，不過是復(fù)制品了。

為了紀(jì)念這位老市長(zhǎng)，馬德堡人在老市政廳旁的小廣場(chǎng)上豎起了他的雕像，還用他來為年輕的馬德堡大學(xué)命名。

結(jié)論

馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明：大氣壓力是非常強(qiáng)大的。實(shí)驗(yàn)中，將兩個(gè)半球內(nèi)的空氣抽掉，使球內(nèi)的空氣粒子的數(shù)量減少，?下降。球外的大氣便把兩個(gè)半球緊壓在一起，因此就不容易分開了。抽掉越多，壓力越大。

發(fā)展沿革

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值的規(guī)定，是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過幾次變化的。最初規(guī)定在攝氏溫度0℃、緯度45°、晴天時(shí)海平面上的大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，其值大約相當(dāng)于760mm汞柱高。后來發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)條件下的大氣壓強(qiáng)值并不穩(wěn)定，它受風(fēng)力、溫度等條件的影響而變化。于是就規(guī)定760mm汞柱高為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值。但是后來又發(fā)現(xiàn)760mm汞柱高的壓強(qiáng)值也是不穩(wěn)定的，汞的密度大小受溫度的影響而發(fā)生變化；g值也隨緯度而變化。

為了確保標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是一個(gè)定值，1954年第十屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議聲明，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為101.325kPa。

地球的周圍被厚厚的空氣包圍著，這些空氣被稱為大氣層。空氣可以像水那樣自由的流動(dòng)，同時(shí)它也受重力作用。因此空氣的內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)被稱為大氣壓。1643年，意大利科學(xué)家托里拆利在一根80cm長(zhǎng)的細(xì)玻璃管中注滿水銀倒置在盛有水銀的水槽中，發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降了4cm后就不再下降了。這4cm的空間無空氣進(jìn)入，是真空。托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水銀柱的長(zhǎng)度。根據(jù)壓強(qiáng)公式科學(xué)家們準(zhǔn)確地算出了大氣壓在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為1.01×105帕（Pa）。?為證實(shí)大氣壓力和真空的存在，1654年格里克在德國(guó)馬德堡作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，這讓人們對(duì)大氣壓有了深刻的認(rèn)識(shí)。

大氣壓的變化跟高度有關(guān)。大氣壓是由大氣層受到重力作用而產(chǎn)生的，離地面越高的地方，大氣層就越薄，那里的大氣壓就應(yīng)該越小。不過，由于跟大氣層受到的重力有關(guān)的空氣密度隨高度變化不均勻，因此大氣壓隨高度減小也不均勻。

影響因素

大氣壓的變化還跟天氣有關(guān)。在不同時(shí)間，同一地方的大氣壓并不完全相同。我們知道，水蒸氣的密度比空氣密度小，當(dāng)空氣中含有較多水蒸氣時(shí)，空氣密度要變小，大氣壓也隨著降低。一般說來，陰雨天的大氣壓比晴天小，晴天發(fā)現(xiàn)大氣壓突然降低是將下雨的先兆；而連續(xù)下了幾天雨發(fā)現(xiàn)大氣壓變大，可以預(yù)計(jì)即將轉(zhuǎn)晴。另外，大氣壓的變化跟溫度也有關(guān)系。因氣溫升高時(shí)空氣密度變小，所以氣溫高時(shí)大氣壓比氣溫低時(shí)要小些

大氣壓不是固定不變的。為了比較大氣壓的大小，在1954年第十屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家對(duì)大氣壓規(guī)定了一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”：在緯度45°的海平面上，當(dāng)溫度為0℃時(shí)，760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。既然是“標(biāo)準(zhǔn)”，在根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算時(shí)就要注意各物理量取值的準(zhǔn)確性。從有關(guān)資料上查得：0℃時(shí)水銀的密度為13.595×103kg/m3，緯度45°的海平面上的g值為9.806723N/kg。于是可得760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為

p水銀=ρ水銀gh

=13.595×103kg/m3×9.80672N/kg×0.76m

=1.01325×105Pa。

這就是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值，記為1atm。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1920-80?標(biāo)準(zhǔn)大氣（30公里以下部分）規(guī)定：選取1976年美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)大氣，其30公里以下部分作為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，30公里以上部分可參考使用。標(biāo)準(zhǔn)重力加速度g=9.80665?N/kg，海平面絕對(duì)溫度T=288.150?K，海平面空氣密度ρ=1.2250?kg/m3。

在最近的科學(xué)工作中，為方便起見，有另外將1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓定義為100kPa的，記為1bar。故提到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，也可以指100kPa。

溫度、濕度與大氣壓強(qiáng)的關(guān)系：濕度越大大氣壓強(qiáng)越小。

初中物理老師告訴我們：“大氣壓的變化跟天氣有密切的關(guān)系．一般地說，晴天的大氣壓比陰天高，冬天的大氣壓比夏天高?！睂?duì)這段敘述，就是老師也往往不易說清，筆者認(rèn)為，這個(gè)問題可歸結(jié)為溫度、濕度與大氣壓強(qiáng)的關(guān)系問題。今談?wù)勛约旱某醪秸J(rèn)識(shí)。

我們通常所稱的大氣，就是包圍在地球周圍的整個(gè)空氣層。它除了含有氮?dú)?、氧氣及二氧化碳等多種氣體外，還含有水汽和塵埃。我們把含水汽很少（即濕度?。┑目諝夥Q“干空氣”，而把含水汽較多（即濕度大）的空氣稱“濕空氣”。不要以為“干”的東西一定比“濕”的東西輕。其實(shí)，干空氣的分子量是28.966，而水汽的分子量是18.016，故干空氣分子要比水汽分子重。在相同狀況下，干空氣的密度也比水汽的密度大。水汽的密度僅為干空氣密度的62%左右。

應(yīng)當(dāng)說，由于大氣處于地球周圍的一個(gè)開放空間，而不存在約束其運(yùn)動(dòng)范圍的具體疆界，這就使它跟處于密閉容器中的氣體不同。對(duì)一個(gè)盛有空氣的密閉容器來說，只要容器中氣體未達(dá)到飽和狀態(tài)，那么，當(dāng)我們向容器中輸入水汽的時(shí)候，氣體的壓強(qiáng)必然會(huì)增加。而大氣的情況則不然。當(dāng)因自然因素或人為因素使某區(qū)域中的大氣濕度增大時(shí)，則該區(qū)域中的“濕空氣”分子（包括空氣分子和水汽分子）必然要向周圍地區(qū)擴(kuò)散。其結(jié)果將導(dǎo)致該區(qū)域大氣中的“干空氣”含量比周圍地區(qū)小，而水汽含量又比周圍地區(qū)大。這猶如在大豆中摻入棉籽時(shí)其混合體密度要小于大豆密度一樣，所以該區(qū)域的濕空氣密度也就小于其它地區(qū)的干空氣密度。這樣，對(duì)該區(qū)域的一個(gè)單位底面積的氣柱而言，其重量也就小于其它干空氣地區(qū)同樣的氣柱這也就告訴我們，大氣壓隨空氣濕度的增大而減小。就陰天與晴天而言，實(shí)際上也就是陰天的空氣濕度比晴天要大，因而陰天的大氣壓也就比晴天小。

我們知道，氣體分子的“碰撞”是產(chǎn)生氣體壓強(qiáng)的根本原因。因而對(duì)大氣壓隨空氣濕度而變化的問題，我們也可以由此作出解釋，根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)的基本理論，氣體分子的平均速率：

則氣體分子的平均動(dòng)量（僅考慮其大?。?/p>

由此可見，平均質(zhì)量大的氣體分子，其平均動(dòng)量也大（有的文獻(xiàn)中所言：“干空氣的平均速度也大于濕空氣”，是不正確的）。而對(duì)相同狀況下的干空氣與濕空氣來說，由于干空氣中的氣體分子密度及分子的平均質(zhì)量都比濕空氣要大，且干空氣分子的平均動(dòng)量也比濕空氣大，因而濕度小的干空氣壓強(qiáng)也就比濕度大的濕空氣大。

當(dāng)我們給盛有空氣的密閉容器加熱的時(shí)候，則其壓強(qiáng)當(dāng)然也會(huì)增大。而對(duì)大氣來說情況就不同了。當(dāng)某一區(qū)域的大氣溫度因某種因素而升高時(shí)，必將引起空氣體積的膨脹，空氣分子勢(shì)必要向周圍地區(qū)擴(kuò)散。溫度高，氣體分子固然會(huì)運(yùn)動(dòng)得快些，這將成為促進(jìn)壓強(qiáng)增大的因素。但另一方面，隨著溫度的升高，氣體分子便向周圍擴(kuò)散，則該區(qū)域內(nèi)的氣體分子數(shù)就要減少，從而形成一個(gè)促使壓強(qiáng)減小的因素。而實(shí)際的情況乃是上述兩種對(duì)立因素共同作用的結(jié)果。至于這兩種因素中哪個(gè)起主要作用，我們不妨來看一看大陸及海洋上氣壓隨氣溫變化的實(shí)際情況。我們說，夏季大陸上氣溫比海洋上高，由于大陸上的空氣向海洋上擴(kuò)散，而使大陸上的氣壓比海洋上低；冬季大陸氣溫比海洋上低，由于海洋上空氣要向大陸上擴(kuò)散，又使大陸上氣壓比海洋上高。而由此可見，在溫度變化和分子擴(kuò)散兩個(gè)因素中，擴(kuò)散起著主要的、決定性的作用。應(yīng)當(dāng)指出，這里所說的擴(kuò)散，是指空氣的橫向流動(dòng)。因?yàn)橛煽諝獾目v向流動(dòng)并不能改變豎直氣柱的重量（有的文獻(xiàn)②把因溫度而產(chǎn)生的氣壓變化說成是空氣沉浮的結(jié)果，這是不妥的），因而也就不能改變大氣的壓強(qiáng)（對(duì)重力加速度g因高度變化而產(chǎn)生的影響完全可以忽略）。

由于地球上的大氣總量是基本上恒定的。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的氣溫增加時(shí)，往往伴隨著另一個(gè)地區(qū)溫度的降低，這就為高溫處的空氣向低溫處擴(kuò)散帶來了可能。而擴(kuò)散的結(jié)果常常是高溫處的氣壓比低溫處低。當(dāng)我們生活的北半球是接受太陽熱量最多的盛夏時(shí)，南半球卻是接受太陽熱量最少的嚴(yán)冬。這時(shí)，由于北半球的空氣要向南半球擴(kuò)散而使北半球的氣壓較南半球要低。而由于大氣總量基本不變，則此時(shí)北半球的氣壓就低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，南半球的氣壓當(dāng)然也就會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。同樣，空氣的反方向擴(kuò)散又會(huì)使北半球冬季的氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。因而，在北半球，冬季的大氣壓就會(huì)比夏季要高。當(dāng)然，大氣壓的變化是很復(fù)雜的，但對(duì)中學(xué)課本上的說法作上述解釋還是可以的很詳細(xì)啊。

大氣壓一般表示為:1.01×105。

家用高壓鍋壓力一般在1.7×105 - 114C,或兼帶1.5×105 - 110C、1.3×105 - 106C。

在不同的季節(jié)，不同的氣候條件和地理位置等條件下，地球上方大氣壓的值有所不同。本文擇取大氣壓的五種主要變化，做一些分析討論，供參考。

地勢(shì)變化

從微觀角度看，決定氣體壓強(qiáng)大小的因素主要有兩點(diǎn)：一是氣體的密度n；二是氣體的熱力學(xué)溫度T。在地球表面隨地勢(shì)的升高，地球?qū)Υ髿鈱託怏w分子的引力逐漸減小，空氣分子的密度減??；同時(shí)大氣的溫度也降低。所以在地球表面，隨地勢(shì)高度的增加，大氣壓的數(shù)值是逐漸減小的。如果把大氣層的空氣看成理想氣體，我們可以推得近似反映大氣壓隨高度而變化的公式如下：

μ=p0gh/RT?（μ為空氣的平均摩爾質(zhì)量，p0為地球表面處的大氣壓值，g為地球表面處的重力加速度，R為普適氣體恒量，T為大氣熱力學(xué)溫度，h為氣柱高度）

由上式我們可以看出，在不考慮大氣溫度變化這一次要因素的影響時(shí)，大氣壓值隨地理高度h的增加按指數(shù)規(guī)律減小。在2km以內(nèi)，大氣壓值可近似認(rèn)為隨地理高度的增加而線性減?。辉?km以外，大氣壓值隨地理高度的增加而減小漸緩。所以過去在初中物理教材中有介紹：在海拔2千米以內(nèi)，可以近似地認(rèn)為每升高12米，大氣壓降低1毫米汞柱。

緯度變化

地球表面大氣層里的成份，變化比較大的就是水汽。人們把含水汽比較多的空氣叫“濕空氣”，把含水汽較少的空氣叫“干空氣”。有些人直覺地認(rèn)為濕空氣比干空氣重，這是不正確的。干空氣的平均分子量為28.966，而水氣的分子量只有18.106，所以含有較多水汽的濕空氣的密度要比干空氣小。即在相同的物理?xiàng)l件下，干空氣的壓強(qiáng)比濕空氣的壓強(qiáng)大。?在地球表面，由赤道到兩極，隨地理緯度的增加，一方面由于地球的自轉(zhuǎn)和極地半徑的減小，地球?qū)Υ髿獾奈χ饾u增大，空氣密度增大；另一方面由于兩極地區(qū)溫度較低，所以空氣中的水汽較少，可近似看成干空氣，所以由赤道向兩極，隨地理緯度增加，大氣壓總的變化規(guī)律是逐漸增大（因氣候等因素影響，局部某處的大氣壓值變化可能不遵循這一規(guī)律）。

日變化

對(duì)于同一地區(qū)，在一天之內(nèi)的不同時(shí)間，地面的大氣壓值也會(huì)有所不同，這叫大氣壓的日變化。一天中，地球表面的大氣壓有一個(gè)最高值和一個(gè)最低值。最高值出現(xiàn)于9～10時(shí)。最低值出現(xiàn)于15～16時(shí)。

導(dǎo)致大氣壓日變化的原因主要有三點(diǎn)。一是大氣的運(yùn)動(dòng)；二是大氣溫度的變化；三是大氣濕度的變化。?日出以后，地面開始積累熱量，同時(shí)地面將部分熱量輸送給大氣，大氣也不斷地積累熱量，其溫度升高濕度增大。當(dāng)溫度升高后，大氣逐漸向高空做上升輻散運(yùn)動(dòng)，在下午15～16時(shí)，大氣上升輻散運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)最大值，同時(shí)大氣的濕度也達(dá)較大值，由于此二因素的影響，導(dǎo)致一天中此時(shí)的大氣壓最低。16時(shí)以后，大氣溫度逐漸降低，其濕度減小，向上的輻散運(yùn)動(dòng)減弱，大氣壓值開始升高；進(jìn)入夜晚；大氣變冷開始向地面輻合下降，在上午9～10時(shí)，大氣輻合下降壓縮到最大程度，空氣密度最大，此時(shí)的大氣壓是一天中的最高值。

年變化

同一地區(qū)，在一年之中的不同時(shí)間其大氣壓的值也有所不同。這叫大氣壓的年變化。大氣壓的年變化，具體又分為三種類型，即大陸型、海洋型和高山型。其中海洋型大氣壓的年變化剛好與大陸型的相反。通常所說的“冬天的大氣壓比夏天高”，指的就是大陸型大氣壓的年變化規(guī)律。下面對(duì)此略做分析（另外兩種情況不做討論）。

由于大氣處于地球周圍一個(gè)開放沒有具體疆界的空間之內(nèi)，這就使它與密閉容器中的氣體有著很多區(qū)別。夏天，大陸中的氣溫比海洋上高，大氣的濕度也比較大（相對(duì)冬天而言），這樣大陸上的空氣不斷向海洋上擴(kuò)散，導(dǎo)致其壓強(qiáng)減小。到了冬天，大陸上氣溫比海洋上低，大陸上的空氣濕度也較夏天小，這樣海洋上的空氣就向大陸上擴(kuò)散，使大陸上的氣壓升高。這就是大陸上冬天的大氣壓比夏天高的原因（大氣溫度也是影響大氣壓的一個(gè)因素，但在這里決定大氣壓變化的因素不是氣溫，而是大氣的流動(dòng)及大氣的密度）。

氣候變化

大氣壓隨氣候變化的情況比較多，但最為典型的就是晴天與陰天大氣壓的變化。有句諺語叫“晴天的大氣壓比陰天高”，反映的就是大氣壓的這一變化規(guī)律。?通常情況下，地面不斷地向大氣中進(jìn)行長(zhǎng)波有效輻射，同時(shí)大氣也在不斷地向地面進(jìn)行逆輻射。晴天，地面的熱量可以較為通暢地通過有效輻射和對(duì)流氣層的向上輻散運(yùn)動(dòng)向外輸運(yùn)。陰天時(shí)，云層減少了對(duì)流層大氣向外的輻散運(yùn)動(dòng)。云層這種保存地表和對(duì)液層熱量的作用稱為“溫室效應(yīng)”。這樣，陰天地區(qū)的大氣膨脹就比較厲害，從而導(dǎo)致陰天地區(qū)的大氣橫向向外擴(kuò)散，使空氣的密度減小，同時(shí)陰天地區(qū)大氣的濕度比較大，也使大氣的密度減小。因這兩個(gè)因素的影響，從而導(dǎo)致陰天的大氣壓比晴天的大氣壓低。

生活應(yīng)用

1.高壓鍋（高壓鍋中封閉了空氣，給高壓鍋內(nèi)空氣加熱時(shí)，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，使鍋內(nèi)的水沸騰時(shí)溫度更高，更容易煮熟食物

2.真空吸盤（可以依靠外界大氣壓將其壓在墻上，可以掛東西）

3.拔罐頭療法（中醫(yī)中有一種玻璃罐，將其加熱時(shí)迅速按在人體某部位，等罐內(nèi)空氣冷卻后，會(huì)被外界氣壓按在皮膚上，此時(shí)用力拔下玻璃罐，會(huì)吸出人體內(nèi)有害的毒血，有利于康復(fù)）

4.飛機(jī)飛行（飛機(jī)機(jī)翼上方呈流線型，當(dāng)空氣流過機(jī)翼時(shí)，一部分空氣從飛機(jī)機(jī)翼上方流過，一部分空氣從機(jī)翼下方流過，因?yàn)闄C(jī)翼上方為流線型，所以空氣要在相同的時(shí)間內(nèi)流過不同的距離則速度不相同，機(jī)翼上方空氣流速較大，大氣壓較小；下方很平，空氣流速較小，大氣壓較大，于是。飛機(jī)在高速行駛時(shí)，機(jī)翼下方的大氣壓大，而機(jī)翼上方的大氣壓小，機(jī)翼上下的壓力差使飛機(jī)獲得了升力）

生活實(shí)驗(yàn)證明大氣壓存在

實(shí)驗(yàn)一：模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)

兩個(gè)皮碗口對(duì)口擠壓，然后兩手用力往外拉，發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開。

馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是：將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出，使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強(qiáng)減小，而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起，要用較大的力才能拉開，這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

實(shí)驗(yàn)二：“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)

用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口，實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力，不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)沙（防止燒裂瓶底）的瓶中，迅速將該熟雞蛋塞住瓶口，待火熄滅后，觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶?jī)?nèi)。?上述實(shí)驗(yàn)，由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓升高，而驟冷又會(huì)使氣壓迅速降低，當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí)，雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下，被壓入瓶?jī)?nèi)。

實(shí)驗(yàn)三：“覆杯”實(shí)驗(yàn)

玻璃杯內(nèi)裝滿水，用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過來，放手后，整杯水被紙片托住，紙片不掉下來。?該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng)，因而紙片不掉下來。

分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，不難理解大氣壓強(qiáng)存在問題。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大氣豎直向下有壓強(qiáng)，“覆杯實(shí)驗(yàn)”表明大氣向上有壓強(qiáng)。因而顯示出大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)：大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

修訂

據(jù)《新大學(xué)化學(xué)》（科學(xué)出版社，ISBN?978-7-03-033380-3）第8頁注釋："p原國(guó)際標(biāo)定為101.325kPa，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）及1993年新國(guó)際標(biāo)定為100.000kPa?。"但國(guó)內(nèi)的中學(xué)課本，包括初中物理新課標(biāo)八下和高中物理新課標(biāo)選修模塊三，都未見數(shù)值改動(dòng)。