气压实验：看水如何“逆流而上”

2022-06-17朱继银

知识就是力量 2022年5期

关键词：塑料盆小刀玻璃瓶

朱继银

色素、火柴、塑料壳、塑料盆、玻璃瓶、小刀

1准备一个比玻璃瓶瓶口稍小的塑料壳，小心地用小刀在塑料壳上戳3个洞，将火柴插在戳好的洞中。

2为使现象更加明显，可以向塑料盆中滴入一滴色素，再向塑料盆中加入适量的水。

3接下来，把插有火柴的塑料壳轻轻放在塑料盆中的水面上。注意保持稳定，不要将塑料壳上方（或内部）溅上水。

4另取1根火柴点燃，然后用其引燃插在塑料壳上的火柴（点燃过程要注意用火安全）。

5在火柴引燃后，及时将准备好的玻璃瓶倒扣在塑料壳上，等待片刻。可以发现随着火柴的燃烧，玻璃瓶中的水面不断上升，直到火柴熄灭。我们可以看到，塑料盆中的水被火焰“吸”到了玻璃瓶里，最终玻璃瓶中的水位比塑料盆中的要高。

首先，我们需要了解火柴的燃烧反应，它利用火柴头上的可燃物与空气中的氧气进行反应。燃烧反应会消耗氧气。当玻璃瓶倒扣在水面上时，玻璃瓶内空气的总量是确定的;当玻璃瓶内的空气被消耗，气压会减小，外部气压（PO）比瓶中气压（P）大，如右图所示，大气压就会“压”着水往玻璃瓶中流。因此，我们就看到玻璃瓶中的水越来越多，水位逐渐升高。

1654年，当时的马德堡市市长进行了_一项实验：首先将两个半球组装成一个完整的球体，再将球体内的空间抽成真空，这时需要16匹马才能将两个半球拉开。这就是著名的马德堡半球实验，它证明了气压的存在。