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估算大气厚度
大气压约为1.013*10^5pa,密度=1.2kg/m^3,所以重力为(1.013*10^5)*(4*3.14*6400000^2)=5.2*10^19.质量为5.2*10^18kg.体积为5.2*10^18kg/1.2=4.3*10^18.高度为4.3*10^18/(4*3.14*6400000^2)=8354m.可答案上说是10^6m.请问是怎么算出来的?烦高手解答!好的加分!
人气:140 ℃ 时间:2020-05-21 18:01:33
解答
你的模型想错了,应该是两同心球之间包含的体积.V=(4/3)π ((R+h)^3 -R^3).其中V为大气体积,R为地球半径,h为大气厚度.右边括号里展开为3(R^2)h .(其中h相对R很小,所以展开后的3Rh^2 + h^3为高阶小量,也就是很小很小的量,故舍去 )所以h=V/((R^2)4π)近似等于10^6.这种计算毕竟很粗糙,太简化了,温度密度压强重力加速度等等都没考虑,这只是想让学生大致了解如何正确构建模型对不起,我算错了。实在很抱歉。建议你和别的同学对下答案,如果都和10^6对不上,去问下老师,习题的答案也不是全部都对的。地球的最外层被一层总质量约为3.9×10^18kg的混合气体包围着,它只占地球总质量的百万分之一。大气质量在垂直方向的分布是极不平均的,由于受地心引力的作用,大气的质量主要集中在下部,50%的质量集中在离地面5km以下,75%集中在10km以下,90%集中在30km以下的范围内。高度100km以上,空气的质量仅是整个大气圈质的百万分之一。 很多科学家为了探索这一课题,作了不懈的努力。到了20世纪40年代,火箭技术获得了成功,人们用火箭探测大气上界的限度已超过400-500公里。后随着空间技术的发展,人们发现极光大约出现在800-11200公里上空,因此有的科学家把1200公里作为大气的物理上界。随着对大气层的不断认识,美国科学家施皮策又把500-1600公里的高度称之为"外大气圈",并认为大气由这一高度逐渐消融到星际特质之中去了。目前,天体物理学研究表明,星际物质的中性气体质密度为1个/cm3,电子浓度为10 2~10 3,/cm 3,根据这个极限和卫星提供的资料表明,大气层上界大约是2000~3000公里。
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