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[!--downpath--]2015年12月初，博主從上海返回南京途中，順道到南京拜訪了科學(xué)網(wǎng)好友——福建大學(xué)劉全輝院士。
臨走時(shí)，劉老師送給我他的兩本書，其中一本是《熱化學(xué)教學(xué)論文集》。
前幾天，在翻這本書的時(shí)候，博主被上面的一句話震驚了：
大氣浮力不是由大氣重量引起的
玩笑！ 大氣浮力是由大氣重量引起的。 這是我們小學(xué)學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)就知道的推論。 你這是在挑戰(zhàn)我20年的知識！ 當(dāng)然，二氧化碳浮力的存在并不依賴于重力的存在（空間站中的二氧化碳處于失重狀態(tài)，也可以給宇航員提供1個大氣壓的浮力），但從簡單的熱平衡角度來看大氣壓強(qiáng)表達(dá)公式，地面上的氣壓似乎等于單位面積上方大氣的重量。
當(dāng)時(shí)，我興奮地站起來，拿起書，小聲地向辦公室里的朋友們宣布：劉全輝說，大氣層的浮力并非來自大氣層的重力！ 于是立即有幾個老師圍過來批評。
但心一沉的看著劉老師的說法后，他發(fā)現(xiàn)他說得對！ 以前的課本和科普書都是錯的！
雖然不難發(fā)現(xiàn)，他的推斷一定是正確的。 如果大氣的浮力來自大氣的重力，那么浮力將與大氣的溫度無關(guān)。 并且，從理想二氧化碳的熱力學(xué)我們知道大氣壓強(qiáng)表達(dá)公式，二氧化碳的浮力與其體溫和密度成反比。 因此，如果浮力與氣溫?zé)o關(guān)，那么密度一定與室溫成正比； 而且，根據(jù)分布規(guī)律，表面空氣密度應(yīng)該是一個比空氣溫度（1/x）復(fù)雜得多的函數(shù)。
這種熱平衡的一般觀念哪里錯了？ 問題是月球是一個球體，而不是一個平面。 因此，在進(jìn)行熱平衡分析時(shí)，必須仔細(xì)考慮垂直方向各力的重量。
我瀏覽了劉老師的書：
注1：他們在書中的分析忽略了重力加速度隨高度的變化，并且還假設(shè)月球大氣處于熱平衡狀態(tài)。 兩者都是近似值，尤其是前者可能與實(shí)際情況有很大偏差。 不過，邏輯仍然是正確的。 同樣非常重要的是，他們忽略了重力加速度隨高度變化的事實(shí)。 不然看之前的博文，這種氣氛根本不應(yīng)該存在！
注2：據(jù)劉老師介紹，大氣的浮力是否來自于大氣的重量，這一問題最早由沉康村院士提出，并在省熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)會議上引起了激烈的爭論。 劉老師的分析受到了孫長璞研究員的工作的啟發(fā)。
注3：正如尤明清先生所說，有必要討論一下兩者的區(qū)別。 雖然差別確實(shí)很小。 見公式3.4.2。 參數(shù) KT/mgR 是一個很小的量，因此盡管差異應(yīng)該在百分之一的數(shù)量級。 根據(jù)這個公式，隨著世界變暖，大氣壓力將會上升。
注4：根據(jù)曹澤賢研究員的評論，我想補(bǔ)充一點(diǎn)：大氣中各類二氧化碳的比例隨海拔高度的變化而變化。 非常多，因?yàn)闅涞馁|(zhì)量很小，它的密度隨著高度的增加而緩慢增加。 下圖來自費(fèi)曼化學(xué)課件。
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