Ce determină presiunea în lichid și gaz?

Așa cum am menționat deja, presiunea noastră literalmenteÎnconjoară. Există în orice obiect sau organism. Este suficient să spunem că o presiune de 100 kN / m2 este aplicată oricărui obiect sau creatură vie pe suprafața Pământului. Aceasta este presiunea coloanei de aer. Oamenii percep oarecum imaginea vizuală a presiunii ca forțe direcționate într-un volum închis. Acest lucru este valabil pentru navele izolate. În recipiente deschise, această imagine este o consecință a presiunii coloanei. Orice presiune în fluid și gaz este rezultatul "comportamentului" moleculelor din însăși material. Este absolut adevărat pentru un lichid, un gaz și un corp solid că presiunea ca o cantitate fizică este forța totală a impactului tuturor moleculelor de pe suprafață.

Din cursul fizicii elementare se știe că formula pentru presiunea unui lichid și a unui gaz are forma:

P = ρ × g × h, [Pa]

Luați în considerare unde sunt astfel de componente. Dacă luăm orice volum de lichid / gaz, apoi determinăm presiunea asupra zonei poate fi după cum urmează. Presiunea este forța aplicată zonei - F / S. Acest lucru este de înțeles pentru orice student. Acum, să tragem ce este forța celei de a doua legi a lui Newton - masa corpului, înmulțită cu accelerația (în acest caz, când corpul de lucru se află într-o stare de liniște - accelerația gravitației). La rândul său, masa este produsul densității pe volumul ocupat de corp. Și volumul poate fi descompus ca produs al zonei până la înălțime. În forma obținută:

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

unde P este presiunea, F este forța, S este distanța, m este masa, g este accelerația datorată gravitației, V este volumul, ρ este densitatea, h este înălțimea

Pa = N / m2 = (kg x m / s2) / m2 = (m3 x kg / m3 x m / s2) / m2 = (m2 x m x kg / m3 x m / s2) / m2 = m × kg / m3 × m / s2 = kg / (m × c2)

Unitățile afișate arată cumSe formează Pascal. Blaise Pascal a fost un savant de renume, inclusiv în domeniul fizicii. El este autorul legii de bază, care răspunde la întrebarea: „Cum de a găsi presiunea gazului sau lichidului atunci când este în repaus“ Pe baza experienței sale a fost obținută prin una dintre legile fundamentale ale fizicii și sisteme hidraulice - presiunea de corp (lichid sau gaz) în orice punct selectat în mod egal pe întreaga suprafață, care interacționează cu corpul.

Mai multă știință modernă - hidraulică areÎnarmarea, de asemenea, legea cu autorul său - "Legea constanței de presiune." Acesta afirmă că capul lichid va fi constant în orice punct al lichidului, cu condiția să fie în repaus. Aceste baze și au pus bazele pentru calculul sistemelor complexe acum și au făcut posibilă crearea unor soluții tehnice neobișnuite. În prezent, orice sistem sau mecanism care funcționează cu un lichid sau gaz este calculat obligatoriu pentru a nu depăși valorile maxime admise (care sunt cunoscute din experimente pentru diferite materiale) care formează presiunea într-un lichid și un gaz.

Dacă luăm în considerare presiunea la un calmstarea lichidului, atunci ar trebui să vorbim despre presiunea hidrostatică. Dacă vorbim despre dinamică, atunci este mai urgent să vorbim despre impactul hidro-chimic. Impactul hidraulic este un fenomen care apare în rezervoare și conducte, datorită unei creșteri puternice a presiunii în orice loc. Toate hidromecanismele și elementele lor sunt calculate la presiunile statice finale și la aruncările pe termen scurt - ciocane hidraulice. De exemplu, cauza frecventă a defectării robinetelor de apă este șocul hidraulic. Un salt mare pe linia principală poate ajunge la macara și va eșua (integral sau parțial).

Este curios că chiar dacă este lichid și incompresibil(practic), pe de o parte acest lucru îmbunătățește transferul de impuls. Pe de altă parte, dacă traseul este lung și există interferențe (de exemplu, un filtru intern), șocul hidrostatic poate ajunge complet la deșeuri. Presiunea în lichid și gaz poate fi schimbată și prin alți factori. Primul lucru care vine din formula este schimbarea în înălțimea capacității. Acest principiu a fost folosit în mod activ în antichitate de diverse civilizații și, de asemenea, poate fi văzut clar în sate. Încă rămânând din timpul URSS, turnurile de apă lucrează pe acest principiu. Apa este livrată la o capacitate mare sub presiunea pompei de descărcare la un anumit nivel. Acest lucru este reglat automat de către plutitor, ca în rezervorul de golire al vasului dvs. de toaletă (când nivelul atinge plutitorul care plutește și levierul blochează curgerea apei). Apoi, lichidul curge autopropulsat, deoarece Nivelul său deasupra solului este mare, iar gaura este mică.

În plus, presiunea poate fi schimbată prinschimbări de temperatură. Viteza de mișcare a moleculelor depinde de aceasta și, prin urmare, de numărul de lovituri. Se pare că cu cât este mai mare, cu atât este mai mare presiunea în lichid și gaz. Dar este așa? De fapt, nu. E vorba de proprietăți. Apa, de exemplu, îngheață și crește în volum, iar aerul - scade. Un exemplu simplu - care deține casele, știe că pentru iarnă este necesar să se scurgă apa din sistemul principal, astfel încât conductele și robinetele să nu se rupă. Un alt exemplu despre aer - umflați balonul și puneți-l în frigider timp de 10 ... 15 minute. Când îl scoateți, va scădea volumul. Dacă îl vărsați cu apă caldă din fierbător, se va umfla repede.

Presiunea este un fenomen cu care trebuie să facem acest lucrunu numai de a trăi, ci și de a fi socotit. Amintiți-vă să scufundați la o adâncime sau un val de sunet cu un tunet puternic. Fiți mereu atenți și amintiți-vă că presiunea este mișcarea moleculelor, iar moleculele sunt particule mici de viață!