空气的相对密度 空气的密度是多少


空气的相对密度 空气的密度是多少


如果要说宇宙中密度最高的物质,顶级密度当然就是黑洞啦,其核心奇点密度无限大,也就是无法估量;其次就是中子星,密度在1~20亿吨/cm^3 。
这些物质在地球上都不可能存在,如果存在我们就无法存在了 。
地球密度是分层次的,越深的物质密度越大地球的结构大体有三个层次,即地壳、地幔、地核;如果把空气和海水也算上的话,就有五层,即大气层、水圈层、地壳层、地幔层、地核层;如果再细分一下,地幔又可分为上地幔和下地幔,地核可分为外地核(液态层)、过渡层、内地核 。
现在我们从大气层开始,一层层物质密度说一下 。大气层就是空气层,在0℃时地表海平面空气压力为1个大气压,空气密度为1.293kg/m^3(公斤/立方米) 。随着海拔的升高,气压会越来越低,空气密度也越来越小 。
地球最高峰珠穆朗玛峰海拔为8848.86米,上面的气压约为海平面的30%,在温度相等情况下,空气气压和密度成正比例关系,因此那里的空气密度约为海平面的30% 。
从气态物质来看,是压力越大物质密度就越大,其实其他形态物质也一样,压力越大,物质密度就越大 。而随着地表往下走,压力就会越来越高,因此物质密度也就越来越大 。
水压随着深度增加,每深10米会增加一个大气压 。因此在地球海水最深处的马里亚纳海沟,水深达到12000米,水压就达到1200个大气压 。但水的密度与温度关系更为密切,在4摄氏度时密度最高,约为999.972kg/m^3,一般采用1g/cm^3(克/立方厘米) 。
水在地球常见压力下,随着温度升高或降低,密度都会相应降低,而一般压力对水的密度影响不大,因此人们才发明了水压机,通过水转换传递强大的压强来锻压设备部件 。
海水密度与含盐量有密切关系,一般在1.02~1.07 g/cm^3,由于一般水压对水的密度影响不大,因此即便在地球最深处的马里亚纳海沟底层,水的密度也没有明显变化 。
地球物质平均密度为5.518g/cm^3,除了水,其他物质在不同深处密度是不一样的 。
地壳主要由岩石组成,平均厚度约35公里,平均物质密度在2.6~2.9g/cm^3之间;上地幔深度在地壳之下,约距地表980公里之上,物质密度约在3.2~3.6g/cm^3之间;下地幔在距地表980公里到2900公里之间,物质密度在5.1~5.6g/cm^3之间 。
外地核距地面约在2900公里到4700公里之间,物质密度在10.0~11.4g/cm^3之间;过渡层在距地表4700公里到5100公里之间,密度约为12.3g/cm^3;内地核在距地表5100公里到6371之间,密度约为12.5g/cm^3 。
地球上最大压力的地方是在地核,约为360万个大气压,是太阳核心约3000亿个大气压的0.000012倍,也就是约10万分之1.2倍;而比起中子星核心10^28个大气压力,则只有100万亿亿分之3.6 。
因此,地球密度最高的物质就是在地核深处,也就是每立方米约为12.5吨 。但这是物质在不同深处的平均密度,而从各种元素来看,密度各不相同 。
地球不同物质元素的密度一般来说,地球物质分为五种状态,即气态、液态、固态、等离子态、玻色~爱因斯坦凝聚态 。一般来说,常态物质气态密度最小,液态次之,固态密度最大 。当然也有例外,如软木属于固态,就比液态密度小 。
等离子态是在高温或高压环境,物质原子中的电子被部分驱离,导致原子核和电子分离,但又若即若离混在一起成团的现象 。一般在高温火焰、闪电、电弧、日光灯启动等现象中可见,太阳就是一团巨大的等离子体 。而玻色~爱因斯坦凝聚态是在人造接近绝对零度(-273.15℃)条件下,物质呈现出来的一种特殊性质 。这两种形态的物质我们今天就不讨论了 。

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