結果喬彩虹剛一說完,另一邊的林玉便搖起了頭:
「不對,這個問題沒這麼簡單。」
「九個小氣球和一個大氣球雖然體積..也就是V一樣,但不代表它們的壓強就相同。」
「根據pV=nRT可以很明顯看出來,壓強一旦不同,儲存的氣體也會不同。」
喬彩虹臉上立馬浮現了一個問號:
「OvO?」
徐雲則朝這憨姑娘笑了笑,又看向了右邊的林玉,肯定道:
「林玉同志說的沒錯,這個問題遠遠比它看起來要複雜很多。」
「那麼林玉同志,你能分析出大氣球和小氣球壓強的不同嗎?」
林玉思索片刻,擰著眉毛輕輕搖了頭:
「直覺和邏輯上告訴我肯定是大氣球壓強大點兒,但是原理......我不知道。」
徐雲朝這姑娘投去了一道讚許的目光。
大氣球和小氣球哪個壓強大。
這個問題擱在後世,肯定會有不少人說是大氣球。
原因則是氣球球膜的收縮力可以看做一個彈黃系統,然後直接做定性分析就行了。
但實際上。
這個問題遠遠沒有這麼簡單。
誠然。
樸素地看,張力σ應該隨氣球大小,也就是形變的增加而增加。
可別忘了。
在氣球膨脹的同時,1/r會隨氣球大小的增加而減小。
所以如果從材料層面分析,必須要建立一個非定性的模型才行。
這涉及到了橡膠的超彈性本構,必須要運用到類似Ogden模型之類的廣義超彈性模型。
不過後世學過熱力學的同學應該都知道。
這個問題除了材料的非定向模型之外,還有一種更容易接受的物理分析方法。
想到這裡。
徐雲便組織了一番語言,對眾人說道:
「小氣球和大氣球的區別就在於它們的大小,氣球膨脹的時候,它的表面便會開始越繃越緊,而且一直有一種想要往回縮的趨勢。」
「如果氣球裡面的氣體和氣球外面的氣體壓強一樣大,那就沒有什麼別的力能夠平衡這種氣球皮的回彈力了。」
「所以氣球內部的氣體壓強其實是比氣球外面的要大,或者說是氣球皮的這個回彈力把氣球內的氣體壓縮了。」
說到這裡。
徐雲又讓喬彩虹將輪椅推到了一塊黑板邊上,拿起粉筆畫了個圖。
示意圖的形狀很簡單,直觀點描述就是.....
比劃一個「耶」的手勢,然後水平朝左,兩根手指的指尖各有一個箭頭。
接著徐雲在「手指」交匯的地方寫了個O,指尖弧線連線的中段寫了個A:
「各位請看,這裡的點O在氣球內部,A代表氣球表面一個很小很小的小正方形。」
「因為氣球是膨脹的,所以表面不是平的而是有一個彎彎的弧度。」