Kas lemia slėgį skystyje ir dujose?

Kaip jau minėta, spaudimas mums tiesiog supranta. Jis egzistuoja bet kuriame objekte ar organizme. Pakanka pasakyti, kad 100 kN / m2 slėgis yra taikomas bet kuriam žemės paviršiui esančiam objektui ar gyvam padaras. Tai oro stulpelio slėgis. Žmonės kažkaip suvokia regimąjį spaudimo vaizdą kaip nukreiptą jėgą uždarame tome. Tai pasakytina apie izoliuotus indus. Atviruose konteineriuose ši nuotrauka yra stulpelio slėgio pasekmė. Bet koks slėgis skysčiuose ir dujose yra paties medžiagos molekulių "elgesio" rezultatas. Tai visiškai tiesa, kad skystis, dujos ir kietas kūnas, kurio slėgis kaip fizinis kiekis yra bendra visų molekulių poveikio paviršiuje jėga.

Iš elementariojo fizikos kurso žinoma, kad skysčio ir dujų slėgio formulė yra tokia:

P = ρ × g × h, [Pa]

Apsvarstykite, kur tokie komponentai yra. Jei vartojate bet kokį skysčio / dujų kiekį, tada nustatykite jo slėgį plotui gali būti toks. Slėgis yra jėga, pritaikyta plotui - F / S. Tai suprantama kiekvienam studentui. Dabar mes parašysime, kokia yra " Newton" antrojo įstatymo jėga - kūno masė, padauginta iš pagreičio (šiuo atveju - kai ramybės būsena veikia darbo kūną - gravitacijos pagreitis ). Savo ruožtu masė yra tankio tūris, kurį užima kūnas. Tūris gali būti suskaidomas kaip gaminio plotas iki aukščio. Kaip mes gauname:

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

Kur P yra slėgis, F - jėga, S - atstumas, m - masė, g - greitėjimas dėl gravitacijos, V - tūris, ρ - tankis, h - aukštis

Pa = N / m2 = (kg × m / s2) / m2 = (m3 × kg / m3 × m / s2) / m2 = (m2 × m × kg / m3 × m / s2) / m2 = m × kg / M3 × m / s2 = kg / (m × s2)

Pateikti vienetai rodo, kaip formuojamas "Pascal". Blaise Pascal buvo garsus mokslininkas, taip pat fizikos srityje. Jis yra pagrindinio įstatymo autorius, kuris atsako į klausimą: "Kaip surasti dujų ar skysčio slėgį, jei jis ramybėje?" Remiantis jo patirtimi, buvo gautas vienas iš pagrindinių fizikos ir hidraulikos įstatymų - kūno (skysčio ar dujų) spaudimas bet kuriame pasirinktame taške vienodai visame paviršiuje, su kuriuo kūnas sąveikauja.

Šiuolaikinis mokslas - hidraulika taip pat ginkluota įstatymu su jo autorystę - "Slėgio pastovumo įstatymas". Teigiama, kad skysčio galvutė bus pastovi bet kuriame skysčio taške, jei jis bus ramioje vietoje. Šie fondai dabar sudarė pagrindą sudėtingų sistemų skaičiavimui ir leido sukurti neįprastus techninius sprendimus. Šiandien bet kokia sistema ar mechanizmas, veikiantis skysčiu ar dujomis, privalomai apskaičiuojamas, kad nebūtų viršijamos didžiausios leistinosios vertės (kurios žinomos iš įvairių medžiagų bandymų), kurios sudaro slėgį skystyje ir dujose.

Jei mes atsižvelgiame į slėgį, kai skystis yra ramybėje, turėtume kalbėti apie hidrostatinį slėgį. Jei mes kalbame apie dinamiką, tada būtina skubiau kalbėti apie hidroelektrinį poveikį. Hidroakumuliacinis poveikis yra reiškinys, kuris atsiranda talpyklose ir vamzdžiuose, dėl to, kad visur sparčiai didėja slėgis. Visi hidromechanizmai ir jų elementai apskaičiuojami pagal galutinį statinį slėgį ir trumpalaikius šlifavimo įrankius. Pavyzdžiui, dažna vandentiekio maišytuvų gedimo priežastis yra hidrochozė. Didelis šuolis ant pagrindinės linijos gali pasiekti kraną, ir jis žlugs (visiškai ar iš dalies).

Įdomu tai, kad nors ir skysta, ir neskaidri (praktiškai), viena vertus, tai pagerina momento perdavimą. Kita vertus, jei kelias yra ilgas ir yra trukdžių (pvz., Vietinis filtras), hidrostatinis šokas gali visiškai nukristi. Slėgį skystyje ir dujose taip pat gali pakeisti kiti veiksniai. Pirmas dalykas, kuris ateina iš formulės, yra konteinerio aukščio pokytis. Šis principas senovėje buvo aktyviai naudojamas įvairių civilizacijų, taip pat gali būti vizualiai matomas kaimuose. Vis dar likęs nuo TSRS vandens bokštų laiko dirba pagal šį principą. Esant dideliam pajėgumui, esant išleidimo siurblio slėgiui, vanduo tiekiamas tam tikru lygiu. Tai automatiškai reguliuojamas plūdžiu, kaip jūsų tualeto indo nutekėjimo rezervuare (kai tas lygis pasiekia plūdę, jis plūdo ir svirtis uždaro vandens tiekimą). Kitas, skystis srautai savarankiškai, nes Jo lygis virš žemės yra didelis, o skylė yra maža.

Be to, slėgį galima pakeisti keičiant temperatūrą. Molekulių judėjimo greitis priklauso nuo jo, taigi ir nuo smūgių skaičiaus. Atrodo, kad kuo didesnis, tuo didesnis slėgis skysčiuose ir dujose. Bet ar taip? Tiesą sakant, ne. Tai apie savybes. Pvz., Vanduo užšąla ir padidėja tūrio, o oras - sumažėja. Paprastas pavyzdys - kas valdo namus, žino, kad žiemą reikia išleisti vandenį iš pagrindinės sistemos, kad vamzdžiai ir čiaupai nesulaužtų. Kitas pavyzdys apie orą - pripūsti balioną ir įdėti į šaldytuvą 10 ... 15 minučių. Kai jį ištrauksite, jis sumažės. Jei jį išpiliate karštu vandeniu iš virdulio, jis greitai išsiplaus.

Slėgis yra reiškinys, kurį turime ne tik gyventi, bet ir apskaičiuoti. Prisimenu nardymą gilumoje arba garso bangą su stipriu pūčiu. Būkite atsargūs ir atminkite, kad slėgis yra molekulių judėjimas, o molekulės yra mažos gyvenimo dalelės!