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為什麼大氣壓力隨海拔高度而下降?

大氣壓力是指大氣對單位面積的壓力,它是由大氣分子的重力作用引起的。而隨著海拔的升高,大氣壓力會逐漸下降。這是因為大氣層的厚度隨海拔高度的增加而減少,從而分子的數量也相應減少。

首先,我們知道地球的大氣層是由各種氣體組成的,其中最主要的是氮氣和氧氣。這些氣體分子在地球表面受到地球引力的作用,集中在地球表面附近,形成了較高的密度和壓力。

當我們往上升高,離地表越來越遠,大氣層的厚度逐漸減少。根據氣體分子的理想氣體狀態方程,壓力與密度成正比。由於密度的減少,相應的壓力也會隨之減小。

其次,隨著海拔的升高,重力的作用也會逐漸減弱。重力是地球對大氣分子的吸引力,它使得大氣分子向地球表面集中。當海拔升高時,與地球的距離增加,重力的作用力減小,導致大氣分子相互之間的距離增大,從而使得密度和壓力減小。

此外,大氣壓力的下降也與溫度的變化有關。隨著海拔的升高,溫度逐漸下降。根據氣體分子動理論,溫度的降低會使分子的平均動能減小,分子的速度減慢。因此,大氣分子之間的碰撞頻率和力量減小,從而導致大氣壓力的下降。

總結起來,大氣壓力隨海拔高度而下降是因為大氣層的厚度減少、重力的作用減弱以及溫度的降低所致。這一現象在登山、航空、氣象等領域都有重要的應用價值。
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