想必大家都知道四百戰(zhàn)不敗的京極誠吧。 他是鈴木園子的男同學(xué),喜歡和基德打架(至于原因)
TV744~745《京極真有嫌疑》中,園子要讓世涼見男同學(xué)京極,兩人在乒乓球館相遇。 中途發(fā)現(xiàn)丹巴先生不在車?yán)铮蠹乙黄痖_始尋找,最后發(fā)現(xiàn)丹巴先生死在了停車場的公廁里。 眾人之中,只有京極沒有不在場證明。 調(diào)查此案的幸村警察署認(rèn)定京極是主謀。 園子以近乎告白的形式反駁京極(感情的力量的確是無窮大)。 最終,在柯南和世良的仔細(xì)分析下,京極成功擺脫了嫌疑。
接下來,我們就來看看嫌疑人所使用的知識(shí)。
首先,看一下(敲黑板),我告訴你氣壓是多少。 氣壓是指作用在單位面積上的大氣壓力,在數(shù)值上等于單位面積向下延伸到大氣下邊界的垂直氣柱所受的重力。
歷史上也有一些與大氣壓有關(guān)的實(shí)驗(yàn),你們中學(xué)數(shù)學(xué)書上好像也提到了這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
著名的馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了它的存在。 托里切利實(shí)驗(yàn)首次測量大氣壓力(水銀有劇毒利用大氣壓強(qiáng)的例子,請(qǐng)勿嘗試此實(shí)驗(yàn)!)
馬格德堡半球?qū)嶒?yàn)中使用的半球
1643年6月20日,美國科學(xué)家托里切利首先進(jìn)行了測量大氣壓力的實(shí)驗(yàn),故名托里切利實(shí)驗(yàn)。 本實(shí)驗(yàn)測得1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大小約為760mm水銀柱或10.3m火柱。
托里切利的實(shí)驗(yàn)圖
氣壓、體溫和二氧化碳的體積之間存在著密切的關(guān)系。 這里介紹一下理想的二氧化碳態(tài)多項(xiàng)式pV=nRT。
該多項(xiàng)式有4個(gè)變量:p為理想二氧化碳的浮力,V為理想二氧化碳的體積,n為二氧化碳物質(zhì)的量(mol),T為理想二氧化碳的熱力學(xué)溫度(K); 常數(shù) R 是理想的二氧化碳常數(shù) ( 8.314J/(mol*K))
上式有一個(gè)密度依賴變體pM=ρRT(M是理想二氧化碳的摩爾質(zhì)量)
其他經(jīng)驗(yàn)公式,如阿伏伽德羅定理、波義耳定理、蓋-呂薩克定理、查理定理等,當(dāng)只有兩個(gè)變量相關(guān)時(shí)利用大氣壓強(qiáng)的例子,可以從理想的二氧化碳態(tài)多項(xiàng)式推導(dǎo)出來。 你可以試著自己總結(jié)一下。
回到本例,整個(gè)過程如下所示:
當(dāng)室外氣壓大于正常室內(nèi)氣壓時(shí),室內(nèi)雨水就會(huì)受壓通過縫隙進(jìn)入室外,以至于室外積水太多,丹波先生被淹死在公廁里。
PS:本著科學(xué)的精神,這里必須給正在看這篇文章的讀者解釋一下。 雖然這集有BUG,但傷者的真正死因應(yīng)該不是溺水,因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中水位不可能漲到這么高,最有可能的死因應(yīng)該是缺氧窒息或者一氧化碳中毒。 另外,這種方法的原理也是有爭議的,我們只是柯普的其中一種觀點(diǎn)。
關(guān)于大氣壓,生活中有很多反例。 比如我們喝果汁的時(shí)候,吸管的一端插在豆?jié){里,另一端在嘴里。 喝果汁時(shí)經(jīng)常需要用嘴吸一口氣。 你知道為什么嗎? 因?yàn)榇藭r(shí)嘴里的空氣減少(相當(dāng)于氣壓下降),果汁盒內(nèi)的氣壓是正常的。 為了使兩邊的氣壓均衡,汁液被自然地“吸入”到嘴里,也就是蜂蜜被氣壓壓進(jìn)嘴里。 嘴。
接下來,我還要說說虹吸效應(yīng),它不僅與大氣壓有關(guān),還與液體的浮力有關(guān)。
虹吸效應(yīng),又稱虹吸現(xiàn)象,最初是指由于液體分子之間的引力和勢能差,使液體感覺從壓力高的一側(cè)流向壓力低的一側(cè)。 由于噴頭的海面所受的大氣壓不同,水會(huì)從壓力高的一側(cè)流向壓力小的一側(cè),直到兩側(cè)大氣壓相等,使容器內(nèi)的海面向同樣的高度,水就會(huì)停止流動(dòng)。 有一個(gè)公式p=ρgh(大家是不是很熟悉,這個(gè)公式也用來估算液體的浮力)
虹吸現(xiàn)象是由液體的浮力和大氣的浮力共同作用形成的。 這種現(xiàn)象在真空中也可以發(fā)生,但它是一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)。 例如,人們要將水從地勢較高的旱地轉(zhuǎn)移到地勢較低的旱地,挖坑就是一件麻煩事。 這樣就可以利用虹吸現(xiàn)象來輸送水,是不是很方便??。 其實(shí)虹吸現(xiàn)象還可以用在其他地方,比如閘門輸水、排空油箱等,同學(xué)們可以嘗試做一下。
虹吸現(xiàn)象
這集柯南還有一個(gè)實(shí)驗(yàn),我們需要計(jì)劃:
一個(gè)碟子,一個(gè)蠟燭(必須比燒瓶高),一個(gè)燒瓶(可以用大一點(diǎn)的杯子代替),一些水
進(jìn)行如下:
1.將水倒入碟中(注水量≤燒杯容量)
2. 點(diǎn)燃蠟燭,插進(jìn)盤子里(記得把蠟燭放穩(wěn))
3. 將燒瓶(或玻璃杯)放在蠟燭上方
結(jié)果:當(dāng)蠟燭熄滅后,你會(huì)發(fā)現(xiàn)燒瓶中的海平面在不斷上升。 由于燃燒消耗了燒瓶中的二氧化碳,蠟燭會(huì)因缺少助燃劑而熄滅。 在燃燒過程中,由于燒瓶內(nèi)的氣壓大于燒瓶外的氣壓,水被氣壓擠入量筒。