Mi határozza meg a folyadék és a gáz nyomását?

Mint már említettük, szó szerint a nyomásEz veszi körül. Minden tárgyban vagy szervezetben létezik. Elég azt mondani, hogy 100 kN / m2 nyomást alkalmaznak minden olyan tárgyra vagy élőlényre, amely a Föld felszínén található. Ez a légoszlop nyomása. Az emberek valahogy érzékelik a nyomás vizuális képét, ahogy irányított erők zárt térben. Ez igaz az elszigetelt hajókra. Nyitott tartályokban ez a kép az oszlop nyomásának következménye. Bármely nyomás egy folyadékban és gázban az anyag molekuláinak "viselkedését" eredményezi. Teljes mértékben igaz a folyadék, a gáz és a szilárd test számára, hogy a fizikai mennyiségű nyomás az összes molekula felszínre gyakorolt ​​hatásának teljes ereje.

Az elemi fizika folyamán ismert, hogy a folyadék és a gáz nyomásának képlete formája:

P = ρ × g × h, [Pa]

Fontolja meg, hogy hol vannak az ilyen alkatrészek. Ha bármilyen mennyiségű folyadékot / gázt viszünk, akkor határozzuk meg a nyomást a területre a következőképpen. A nyomás a területre ható erő - F / S. Ez minden diák számára érthető. Most húzzuk le, mi a Newton második törvényének ereje - a test tömege, megszorozva a gyorsítással (ebben az esetben, amikor a munkás test nyugalomban van - a gravitáció gyorsulása). A tömeg pedig a test által elfoglalt térfogat sűrűsége. A térfogat pedig a terület termékspecifikus felbomlásával eloszlatható. A kapott formában:

P = F / S = (m × g) / S = (V × p × g) / S = (S × h × p × g) / S = ρ × g × h

ahol P a nyomás, F az erő, S a távolság, m a tömeg, g gravitációs gyorsulás, V a térfogat, ρ a sűrűség, h a magasság

M2 = (m2 × m × kg / m3 × m / s2) / m2 = m × kg / m2 = (m3 × kg / m3 × m / s2) m3 × m / s2 = kg / (m × s2)

A bemutatott egységek mutatják, hogyanPascal alakult ki. Blaise Pascal híres tudós volt, többek között a fizika területén. Ő az alapjog szerzőja, amely a következő kérdésre válaszol: "Hogyan találhatom meg a gáz vagy a folyadék nyomását, ha nyugalomban van?" Tapasztalatai alapján a fizika és a hidraulika alaptörvényei egyike - a test (folyadék vagy gáz) nyomása bármely kiválasztott pontban egyformán a test teljes felületén.

A korszerűbb tudomány - hidraulika vanA törvényt pedig a szerzőjével együtt élesítve - "A nyomás állandóságának törvénye". Megállapítja, hogy a folyadékfej állandó lesz a folyadék bármely pontján, feltéve, hogy nyugalmi állapotban van. Ezek az alapok és megalapozta az összetett rendszerek számításának alapját, és lehetővé tette a szokatlan technikai megoldások megteremtését. Napjainkban minden olyan rendszert vagy mechanizmust, amely folyadékkal vagy gázzal dolgozik, kötelezően kiszámításra kerül, hogy ne lépje túl a folyékony és gázban lévő nyomást képező legnagyobb megengedett értékeket (amelyek különböző anyagokra vonatkozó kísérletekből ismertek).

Ha nyugodtnak tartjuk a nyomásta folyadék állapotát, akkor a hidrosztatikus nyomásról kell beszélnünk. Ha a dinamikáról beszélünk, akkor sürgetőbb a vízhatásról beszélni. A vízhatás olyan jelenség, amely a tartályokban és csövekben előfordul, a nyomás bármely pontján történő erőteljes növekedése miatt. Minden hidromechanizmust és azok elemeit a végső statikus nyomás és a rövid távú öntvények - hidraulikus kalapácsok alapján számítják ki. Például a vízcsapok kudarcának gyakori oka egy hidro-sokk. Egy nagy ugrás a fővonalon érheti el a darut, és meghiúsul (egészben vagy részben).

Érdekes, hogy folyékony és nyomasztó(gyakorlatilag), egyrészt ez javítja a lendület átvitelét. Másrészt, ha az út hosszú és interferencia van (például egy hazai szűrő), akkor a hidrosztatikus sokk teljesen elpazarolhat. A folyadékban és a gázban uralkodó nyomást más tényezők is megváltoztathatják. A képletből az első dolog a kapacitás magasságának változása. Ezt az elvet aktívan használták az ókorban a különböző civilizációk, és a falvakban is egyértelműen látható. A Szovjetunió víztornyainak idejéből még mindig marad ez az elv. A víz nagy kapacitással szállítódik a kisülő szivattyú nyomása alatt egy bizonyos szintre. Ezt az úszót automatikusan szabályozza, mint a WC-tál vízelvezető tartályában (amikor a szint eléri az úszót, és leemeli a víz áramlását). Ezután a folyadék áramlik önjáró, mert A talaj feletti szintje nagy, és a lyuk kicsi.

Ezenkívül a nyomást is megváltoztathatjahőmérséklet-változások. A molekulák mozgásának sebessége attól függ, és így a strokeok száma. Úgy tűnik, minél nagyobb, annál nagyobb a nyomás a folyadékban és a gázban. De így van? Valójában nem. Ez a tulajdonságokról szól. A víz például lefagy, a térfogat növekedése és a levegő csökken. Egyszerű példa - aki birtokolja a dacsákat, tudja, hogy a téli időszakban a vizet a fő rendszerből ki kell üríteni, hogy a csövek és csapok ne szakadjanak el. Egy másik példa a levegőre - töltsd fel a léggömböt, és helyezzük a hűtőbe 10 ... 15 percig. Ha kihúzza, a hangerő csökken. Ha öntse a forró vízzel a vízforralóból, gyorsan felduzzad.

A nyomás olyan jelenség, amellyel meg kell küzdeninemcsak élni, hanem számolni is velük. Ne feledje, hogy meredek mélységben vagy hanghullámban, erős mennydörgéssel. Mindig legyen óvatos és ne feledje, hogy a nyomás a molekulák mozgása, és a molekulák az élet apró részecskéi!