【题】储有常压气体的储气瓶安装在气泵钟罩下面。假如气体在气瓶旋塞打开时,会向周围真空中以400米/秒的速度扩散。如果气体向外扩散时,气瓶中的初始气压是4个大气压,那么扩散的速度会是多少呢?
【解】也许有人会这样认为,被4倍压缩的气体的流动速度应该明显快很多。
根据玛里奥特定律,如果被压缩的气体的压强增大,但是在这个压强下流动的气体的密度也会以同样的比例增大。
换言之,流动气体的质量增加与它所受的压强的增加是成正比例关系的。同时我们又知道物体的加速度与它的质量成反比,而与它所受的力成正比,所以流出气体的加速度以及由加速度决定的速度与它本身的压强是没有关系的。
也就是说,压强大的气体的流动速度和压强小的气体的流动速度是相同的,因为气体流入真空的速度不取决于它所受到的压强。