如果我们大气中的氮和氧增加一倍压力会增加一倍吗?

Question

对于P=ρgh，大气的高度会受到氮气和氧气质量增加的影响还是高度保持不变?谢谢!

Answer 1

开头的问题是这样表达的……

至于$P=\rho gh$，大气的高度是否会受到氮和氧质量增加的影响，还是高度保持不变?谢谢!

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密度是单位体积的质量。

给系统增加质量只有两种方法。一种方法是保持密度不变。在这种情况下，体积必须增加。因为体积等于面积乘以高度，所以面积和高度必须有一个增加。在地球上，表面的空气不能横向膨胀。面积是常数。因此，我们学习

答案1:在密度恒定的情况下，随着地球上空气质量的增加，地球上方空气的高度将会增加。

另一种增加质量的方法是改变密度。直观的第一反应是，当我们增加质量时，我们期望密度会增加。在极限下，这和保持体积不变是一样的。对于这种情况，我们学习

答案2:在密度增加的情况下，随着地球上空气质量的增加，极限情况是地球上方空气的高度不会改变。

最后，我们可以说，我们想让体积随着质量的增加而膨胀。结果是上述两者之间的答案。

注意，空气是可压缩的。它的密度会随着压力和温度的变化而变化。根据理想气体定律，$\rho = M n / V = M p / R T$，其中使用摩尔质量、摩尔、体积、压力、气体定律常数和温度。总的影响是，地球上空空气系统的密度不是一个常数。

任何其他答案都要求我们对系统有更清晰的规格说明。我们相应地了解到，要么引用的方程与问题无关，要么问题就引用的方程措辞不当。

Answer 2

表面压强就是单位面积上大气的重量，所以是的。

密度随着海拔的升高而降低，因此没有明确的“顶部”。假设温度恒定(Isothermal-barotropic近似)密度随海拔高度呈指数下降。

如果它翻倍，那么在任何给定高度以上的质量都是相同的(但在任何给定高度以上的质量都更多)。