氣體的性質與大氣壓力

1.氣體的通性
(1)氣體具有控散、膨脹及可壓縮的通性，主要歸因於氣體粒子間的距離遠大於粒子本身的大小。因此每個氣體粒子好像不受其他粒子約束般快速自由運動，結果不同種類的氣體便表現出極類似的行為。
(2)氣體較容易量測的性質有體積、溫度及壓力。依據我們為籃球充氣的經驗，洩氣的籃球經充氣後即可變硬，且充氣愈多籃球愈硬，原因是因為籃球內的氣體粒子數增加，而使壓力增加而變硬。


2.大氣壓力
(1)壓力(pressure，縮寫為P)為單位面積(area，縮寫為A)所承受的力(force，縮寫為F)，可表示如下：P=F/A。
(2)大氣施於海平面的壓力，稱做大氣壓力，即在1平方公尺的面積上所承受的力(F)為氣體質量(m)乘以重力加速度(g，9.8公尺/秒^2) 。
(3)十七世紀，科學家托里切利所設計的氣壓計可用來測量大氣壓力。
(4)我們將一標準大氣壓訂在溫度為攝氏0度，緯度45度海平面上的氣壓，簡稱1大氣壓(1atm)，它的數值為760mmHg。為紀念托里切利，我們將毫米汞柱稱為托(torr)，即：1atm=76cmHg=760mmHg=760torr=1.013*10^5N/m^2=1.013*10^5Pa=10^3hPa
標準國際單位SI制將帕斯卡(簡稱為帕、Pa)訂為壓力的單位，即1Pa=1N/m^2。


3.氣體壓力計
實驗室中常用水銀氣壓計測量氣體壓力，水銀氣壓計可分為開口式及閉口式。
(1)閉口式氣壓計：用來測量壓力較小的氣體。
將裝入水銀的U型管一端連接於裝有待測氣體的容器上，另一端為封閉真空。
當容器內為真空時兩邊水銀高度會相等，若於容器內加入氣體，氣體壓力會使容器方的水銀柱下降而真空方升高，此時氣體壓力等於左右兩管高度差。
(2)開口式氣壓計：
將裝入水銀的U型管一端連接於裝有待測氣體的容器上，另一端開口處與大氣相通。
若容器內氣體壓力=大氣壓力，開口端的水銀柱=氣體端；
若容器內氣體壓力<大氣壓力，開口端的水銀柱<氣體端；
若容器內氣體壓力>大氣壓力，開口端的水銀柱>氣體端。