Wat bepaal die druk in die vloeistof en gas?

Soos reeds genoem, is die druk letterlik om ons. Dit bestaan in enige voorwerp of organisme. Dit is genoeg om te sê dat 'n druk van 100 kN / m2 toegepas word op enige voorwerp of lewende wese op die oppervlak van die Aarde. Dit is die druk van die lugkolom. Mense sien een of ander manier die visuele prentjie van druk soos gerigte magte in 'n geslote volume. Dit geld vir geïsoleerde vaartuie. In oop houers is hierdie prent 'n gevolg van die druk van die kolom. Enige druk in die vloeistof en gas is die gevolg van die "gedrag" van die molekules van die materiaal self. Dit is absoluut waar vir 'n vloeistof, 'n gas en 'n soliede liggaam wat druk as 'n fisiese hoeveelheid is die totale krag van die impak van alle molekules op die oppervlak.

Uit die loop van elementêre fisika is dit bekend dat die formule vir die druk van 'n vloeistof en 'n gas die vorm het:

P = ρ × g × h, [Pa]

Oorweeg waar sulke komponente is. As jy enige volume vloeistof / gas neem, bepaal dan die druk op die area soos volg. Druk is die krag wat op die gebied toegepas word - F / S. Dit is verstaanbaar vir enige student. Nou sal ons neerskryf wat die krag van die tweede wet van Newton is - die massa van die liggaam, vermenigvuldig met die versnelling (in hierdie geval - wanneer die werkliggaam in 'n rustige toestand - swaartekrag). Op sy beurt is die massa die produk van digtheid per volume wat deur die liggaam beset word. En die volume kan ontbind word as die produk van die gebied tot by die hoogte. In die vorm kry ons:

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

Waar P die druk is, F is die krag, S is die afstand, m is die massa, g is die versnelling as gevolg van swaartekrag, V is die volume, ρ is die digtheid, h is die hoogte

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

Die eenhede wat getoon word, wys hoe Pascal gevorm word. Blaise Pascal was 'n bekende wetenskaplike, insluitend op die gebied van fisika. Hy is die outeur van die basiese wet wat die vraag beantwoord: "Hoe om die druk van 'n gas of vloeistof te vind as dit in rus is?" Op grond van sy ervaring is een van die basiese wette van fisika en hidroulika verkry - die druk van die liggaam (vloeistof of gas) by enige gekose punt ewe oor die hele oppervlak waarmee die liggaam in wisselwerking is.

Meer moderne wetenskap - hidroulika is ook gewapen met die wet met sy outeurskap - "Die wet van konstantheid van druk". Dit sê dat die vloeistofkop konstant sal wees op enige punt van die vloeistof, mits dit rustig is. Hierdie grondslae en het die grondslag gelê vir die berekening van komplekse stelsels nou en toegelaat om ongewone tegniese oplossings te skep. Tans word enige stelsel of meganisme wat met 'n vloeistof of gas werk, verplig om nie die maksimum toelaatbare waardes te oorskry nie (wat bekend is uit eksperimente vir verskillende materiale) wat die druk in 'n vloeistof en gas vorm.

As ons die druk oorweeg wanneer die vloeistof in rus is, moet ons van hidrostatiese druk praat. As ons oor die dinamika praat, is dit meer dringend om oor die hidro-impak te praat. Hidro-impak is 'n verskynsel wat voorkom in tenks en pype, as gevolg van 'n skerp toename in druk in enige plek. Alle hidromeganismes en hul elemente word bereken volgens die uiteindelike statiese druk en korttermyngegee-hamers. Byvoorbeeld, die gereelde oorsaak van die mislukking van waterkappers is 'n hidrokschok. 'N Groot sprong op die hooflyn kan die kraan bereik, en dit sal misluk (geheel of gedeeltelik).

Dit is nuuskierig dat alhoewel vloeibaar en onversoenbaar (feitlik), enersyds dit die oordrag van momentum verbeter. Aan die ander kant, as die pad lank is en daar inmenging is (byvoorbeeld 'n huishoudelike filter), kan die hidrostatiese skok heeltemal mors. Die druk in die vloeistof en gas kan ook verander word deur ander faktore. Die eerste ding wat uit die formule kom, is die verandering in die hoogte van die houer. Hierdie beginsel is aktief in antieke tye deur verskillende beskawings gebruik, en kan ook visueel in die dorpe gesien word. Nog steeds van die tyd van die USSR-water, werk aan hierdie beginsel. In 'n groot kapasiteit onder druk van die ontladingpomp word water tot 'n sekere vlak voorsien. Dit word outomaties gereguleer deur die vlot, soos in die dreineringsbak van jou toiletbak (wanneer die vlak die vlot bereik, dryf dit en die hendel die watertoevoer sluit). Vervolgens vloei die vloeistof selfgedrewe, want Die vlak bo die grond is groot, en die gaatjie is klein.

Daarbenewens kan die druk verander word deur die temperatuur te verander. Die spoed van beweging van molekules hang daarvan af, en dus die aantal beroertes. Dit lyk asof hoe groter dit is, hoe hoër die druk in die vloeistof en gas. Maar is dit so? Eintlik, nee. Dit gaan oor eiendomme. Water, byvoorbeeld, vries en verhogings in volume, en lugvermindering. 'N Eenvoudige voorbeeld - wat van dachas besit, weet dat dit vir die winter nodig is om die water uit die hoofstelsel te dreineer sodat pype en krane nie breek nie. Nog 'n voorbeeld van die lug - blaas die ballon op en plaas dit vir 10 ... 15 minute in die yskas. Wanneer u dit uitrek, sal dit in volume verlaag. As jy dit met warm water uit die ketel gooi, sal dit vinnig swel.

Druk is 'n verskynsel waarmee ons nie net moet leef nie, maar ook reken. Onthou duik vir diepte of 'n klankgolf met 'n sterk donderweer. Wees altyd versigtig en onthou dat druk die beweging van molekules is, en molekules is klein deeltjies van die lewe!