帶上幾個(gè)瓶子,讓我們了解一下為什么在高山之巔呼吸時(shí)會(huì)感覺(jué)很困難。
安全注意事項(xiàng):請(qǐng)一位成年人與你同行,最好找一個(gè)風(fēng)和日麗的日子!如果你要去爬山,一定要多喝水。
實(shí)驗(yàn)條件及材料
●2個(gè)干燥的空飲料瓶,大小相同
●1個(gè)裝瓶子的袋子
●1座山,比周圍地區(qū)至少高100米
●記號(hào)筆(可選)
活動(dòng)步驟
(1)本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)溫度有一定要求。首先,瓶子要保持室溫。例如,如果你剛從一輛很熱的車?yán)锍鰜?lái),你需要等5分鐘讓瓶子冷卻下來(lái)。
(2)在山腳下,給其中一個(gè)瓶子蓋上蓋子,讓另一個(gè)瓶子的瓶口保持敞開。
(3)爬到山頂上去。
(4)把敞口的瓶子也蓋上蓋子。可以用記號(hào)筆在瓶子上標(biāo)記一下,這樣你就能區(qū)分開這2個(gè)瓶子了。
(5)觸摸一下這2個(gè)瓶子,你覺(jué)得它們是處于同樣的壓力下嗎(圖1)?如果差別不是很明顯,不要擔(dān)心——下山的時(shí)候會(huì)更明顯。
(6)回到山腳下去。這2個(gè)瓶子給人的感覺(jué)是一樣的還是不同的(圖2)?感覺(jué)它們和在山頂時(shí)一樣嗎?它們看起來(lái)怎么樣?
活動(dòng)概述
地球的大氣層非常重。也許看起來(lái)并不像,但空氣確實(shí)很重,而且地球上有很多空氣。如果你在地面上畫一個(gè)邊長(zhǎng)1米的正方形,那么在這個(gè)正方形的正上方就會(huì)有大約10000千克空氣,這差不多是2頭大象的總重量!
越往高處走,比如爬山或是在飛機(jī)里,上方的空氣就會(huì)越少,這也意味著空氣壓力更小。每爬升100米的高度,氣壓就會(huì)下降大約1%。
當(dāng)空氣壓力下降時(shí),空氣的體積會(huì)以同樣的比率增加。這意味著在100米高的地方,之前1升空氣現(xiàn)在體積大約是1升10毫升。這應(yīng)該足夠讓你在擠壓瓶子的時(shí)候感受到空氣的不同!
下山的時(shí)候,這個(gè)過(guò)程會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)。每往下100米,1升空氣就會(huì)變成990毫升,你有可能會(huì)看到瓶子被增加的壓力壓扁了一點(diǎn)。
珠穆朗瑪峰的山頂位于超過(guò)地球大氣層高度三分之二的地方,那里的空氣很稀薄,使人呼吸困難。如果你把在珠穆朗瑪峰頂帶回的1升空氣放到海平面的高度,它會(huì)縮小到大約330毫升!