Co určuje tlak v kapalině a plynu?

Jak již bylo zmíněno, tlak nás doslova obklopuje. Existuje v jakémkoli objektu nebo organismu. Stačí říci, že tlak na 100 kN / m2 je aplikován na jakýkoli objekt nebo živé bytosti na povrchu Země. To je tlak vzduchového sloupce. Lidé nějak vnímá vizuální obraz tlaku jako směrových sil v uzavřeném objemu. To platí pro izolované nádoby. V otevřených kontejnerech je tento obrázek důsledkem tlaku kolony. Jakýkoliv tlak v tekutině a plynu je výsledkem "chování" molekul samotného materiálu. Je naprosto pravdivé pro kapalinu, plyn a pevné tělo, které tlačí jako fyzikální množství je celková síla nárazů všech molekul na povrchu.

Z průběhu elementární fyziky je známo, že vzorec tlak kapaliny a plyn má podobu:

P = rho- × g × h, [Pa]

Zvažte, kde jsou tyto komponenty. Pokud počítáme jakýkoliv objem kapaliny / plynu, pak určíme, že jeho tlak na plochu může být následující. Tlak je síla působící na oblast - F / S. To je pochopitelné pro každého studenta. Nyní namalujeme, jaká je síla druhé Newtonův zákon - hmotnost těla vynásobená zrychlením (v tomto případě - když je pracovní tělo v klidu - zrychlení volný pád). Hmotnost je naopak výsledkem hustoty na objem obsazený tělem. A objem může být rozložen jako výrobek oblasti do výšky. Ve formě získáme:

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

kde P je tlak, F je síla, S je vzdálenost, m je hmotnost, g je zrychlení v důsledku gravitace, V je objem, rho- je hustota, h je výška

Pa = N / m2 = (kg x m / s2) / m2 = (m3 x kg / m 3 x m / s2) / m2 = (m2 x m x kg / m 3 x m / s2) / m2 = m x kg / m3 × m / s2 = kg / (m × s2)

Zobrazené jednotky ukazují, jak se Pascal formuje. Blaise Pascal byl slavný vědec, včetně oboru fyziky. Je autorem základního zákona, který odpovídá na otázku: "Jak najít tlak plynu nebo kapaliny, pokud je v klidu?" Na základě svých zkušeností jeden z nich základní zákony fyziky a hydraulika - tlak z těla (tekutina nebo plyn) v libovolném zvoleném bodě rovnoměrně po celém povrchu, s nímž tělo reaguje.

Modernější věda - hydraulika je také vyzbrojena zákonem s jeho autorstvím - "zákon stálosti tlaku". Uvádí, že kapalina bude konstantní v libovolném bodě kapaliny za předpokladu, že je v klidu. Tyto základy položily základy pro výpočet složitých systémů a umožnily vytvářet neobvyklé technické řešení. V současné době je povinně vypočítán jakýkoli systém nebo mechanismus pracující s kapalinou nebo plynem pro to, aby nepřekročily maximální přípustné hodnoty (které jsou známy z experimentů pro různé materiály), které vytvářejí tlak v kapalině a plynu.

Pokud zvážíme tlak, když je kapalina v klidu, mluvíme o hydrostatickém tlaku. Pokud mluvíme o dynamice, je naléhavější mluvit o hydro-dopadu. Vodní ráz je fenomén, který se vyskytuje v nádržích a potrubích, kvůli prudkému nárůstu tlaku na jakémkoli místě. Všechny hydromechanizmy a jejich prvky jsou počítány na maximální statické tlaky a krátkodobé odlitky - hydraulické kladiva. Například častá příčina selhání vodovodní kohoutky je to přesně hydrošok. Velký skok na hlavní trati může dosáhnout jeřábu a selže (zcela nebo částečně).

Je zajímavé, že ačkoliv je kapalina a nestlačitelná (prakticky), na jedné straně to zlepšuje přenos hybnosti. Na druhou stranu, pokud je cesta dlouhá a dochází k rušení (například domácí filtr), hydrostatický šok může zcela odpadnout. Tlak v kapalině a plynu lze také měnit jinými faktory. První věc, která vychází z vzorce, je změna výšky kapacity. Tento princip byl v dávných dobách aktivně využíván různými civilizacemi a také je viditelný ve vesnicích. Stále zůstávají z doby SSSR vodní věže pracovat na tomto principu. Voda je dodávána na velkou kapacitu pod tlakem výtlačného čerpadla na určitou úroveň. To je automaticky regulováno plavákem, jako v vypouštěcí nádrži toaletní mísy (když hladina dosáhne plováku, který vznáší a páka blokuje tok vody). Dále tekutina proudí samohybnou, protože Jeho výška nad zemí je velká a otvor je malý.

Navíc může být změna tlaku měněna změnou teploty. Rychlost pohybu molekul závisí na tom, a tudíž na počtu mrtvic. Zdá se, že čím větší je, tím vyšší je tlak v kapalině a plynu. Ale je to tak? Vlastně ne. Jde o vlastnosti. Voda například zmrzne a zvyšuje objem a vzduch se snižuje. Jednoduchý příklad - kdo vlastní dachy, ví, že pro zimu je nutné vypustit vodu z hlavního systému tak, aby se potrubí a kohouty nepoškodily. Další příklad o vzduchu - nafoukněte balón a umístěte jej do chladničky po dobu 10 ... 15 minut. Když jej vytáhnete, sníží se jeho hlasitost. Pokud ho vylijete z horké vody z kanvy, rychle se zvětší.

Tlak je fenomén, s nímž musíme nejen žít, ale i počítat. Zapamatujte si potápění do hloubky nebo zvukové vlny se silným hromem. Buďte vždy opatrní a pamatujte, že tlak je pohyb molekul a molekuly jsou malé části života!