一個裝滿海水的封閉容器,裡面有一條深水魚,那麼當容器從海里升到海面上時,打開容器,魚還活著嗎?(就是問容器內壓強會不會變?)


如同深潛的潛水員,從深水突然升到水面,潛水員就死了。因為內外壓力不平衡,爆炸了。


先討論容器裏沒有魚的情況。

無論在何種深度,無論容器外殼的硬度如何,容器內的水都會在容器外的水壓力作用下產生相同的反作用力從而達到靜力平衡。也就是說,容器內的水壓會隨著深度變化而變化。

然後討論容器內有魚的情況。

這裡要強調的是魚的身體結構,如果某種生物全身都由液體和固體構成(比如水母),那麼和只裝水的容器情況差不多,如同上文說的那樣自動達到靜力平衡。但是,一般的魚身體內有魚鰾這個器官,也就是說存在了氣體。所以為了方便論述,請將魚想像成一個氣球。

比如水深1000米,水底的壓強大約相當於101個大氣壓(凈水壓為100個大氣壓,加上的水面的1個大氣壓)。所以氣球內的氣壓也是101個大氣壓強與水壓平衡。你將這個氣球裝入密封容器中,帶著它浮上水面。此時,容器外的壓強降為1個大氣壓,而容器內的氣球通過容器內的水將101個大氣壓強傳遞到內壁上,壓強差由容器壁來承擔,如果容器壁的硬度不夠那麼就會逐漸膨脹變形。如果容器壁夠硬且足夠堅固,那麼氣球會繼續維持不到101個大氣壓的壓強(由於容器壁變形而降低了一些壓強)。

這時你打開容器,容器壁的約束不再存在,100個大氣壓的壓強差由氣球壁承擔,就一般的材料來說,立刻就炸了。如果這是一條魚,那麼它在你打開容器的一瞬間就會「彭」的一聲血肉橫飛變成碎片。或者,如果這個容器不夠結實,那麼在你打開之前它可能自己就炸了。

如何才能避免這個悲劇呢?關鍵有兩點,一是氣球不能封口,二是外部壓強不能瞬間改變。滿足了這兩點,在外部壓強逐漸降低的過程中,氣體的體積逐漸膨脹,只要同步排出氣體,那麼氣球內外的壓強就能平衡。根據這個原理,在潛水時,上浮的過程中必須自然呼吸氧氣瓶,絕對不能憋氣,否則……嘭!


如果你能找到這樣一個密閉容器,能在深海不被壓扁,到水面也不會漲爆,那裡面的壓強只會有不大的變化(但是一定有變化),在你打開容器一瞬間,魚爆了


你想想深海潛水艇就明白了,只要容器的強度足夠,可以保證內外的巨大壓差,就可以保證在深海中的時候不會破裂。這個容器內的壓強當然是不變的啦


可以看看蓋 呂薩克定律


壓強是一定會變的。壓力是由深度產生的。水中密閉,是封鎖住了壓強。水面深度小不一樣。打開 容器會瞬時泄壓。魚會不會死,取決於魚能不能在這樣變化下活下來。。


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