Τι καθορίζει την πίεση στο υγρό και το αέριο;

Όπως ήδη αναφέρθηκε, η πίεση μας κυριολεκτικάπεριβάλλει. Υπάρχει σε οποιοδήποτε αντικείμενο ή οργανισμό. Αρκεί να πούμε ότι μια πίεση 100 kN / m2 εφαρμόζεται σε οποιοδήποτε αντικείμενο ή ζωντανό πλάσμα στην επιφάνεια της Γης. Αυτή είναι η πίεση της στήλης αέρα. Οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται με κάποιο τρόπο την οπτική εικόνα της πίεσης ως κατευθυνόμενες δυνάμεις σε κλειστό όγκο. Αυτό ισχύει για μεμονωμένα σκάφη. Σε ανοικτά δοχεία, αυτή η εικόνα είναι συνέπεια της πίεσης της στήλης. Οποιαδήποτε πίεση σε υγρό και αέριο είναι το αποτέλεσμα της "συμπεριφοράς" των μορίων του ίδιου του υλικού. Είναι απολύτως αληθές για ένα υγρό, ένα αέριο και ένα στερεό σώμα που η πίεση ως φυσική ποσότητα είναι η συνολική δύναμη των επιπτώσεων όλων των μορίων στην επιφάνεια.

Από την πορεία της στοιχειώδους φυσικής είναι γνωστό ότι ο τύπος για την πίεση ενός υγρού και ενός αερίου έχει τη μορφή:

P = ρxgxh, [Ρα]

Εξετάστε πού είναι αυτά τα στοιχεία. Εάν πάρουμε οποιοδήποτε όγκο υγρού / αερίου, τότε καθορίστε την πίεση του στην περιοχή μπορεί να είναι η εξής. Η πίεση είναι η δύναμη που ασκείται στην περιοχή - F / S. Αυτό είναι κατανοητό σε κάθε μαθητή. Τώρα ας καταρρίψουμε ποια είναι η δύναμη του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα - η μάζα του σώματος, πολλαπλασιασμένη με την επιτάχυνση (στην περίπτωση αυτή, όταν το σώμα εργασίας βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας - την επιτάχυνση της βαρύτητας). Με τη σειρά του, η μάζα είναι το προϊόν της πυκνότητας ανά όγκο που καταλαμβάνεται από το σώμα. Και ο όγκος μπορεί να αποσυντεθεί ως το προϊόν της περιοχής στο ύψος. Στη μορφή που λαμβάνουμε:

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

όπου P είναι η πίεση, F είναι η δύναμη, S είναι η απόσταση, m είναι η μάζα, g είναι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας, V είναι ο όγκος, ρ είναι η πυκνότητα, h είναι το ύψος

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

Οι μονάδες που εμφανίζονται δείχνουν πώςΟ Pascal σχηματίζεται. Ο Blaise Pascal ήταν διάσημος επιστήμονας, μεταξύ άλλων και στον τομέα της φυσικής. Είναι ο συντάκτης του θεμελιώδους νόμου, ο οποίος απαντά στην ερώτηση: "Πώς να βρεθεί η πίεση ενός αερίου ή υγρού αν είναι σε ηρεμία;" Με βάση την εμπειρία του, αποκτήθηκε ένας από τους βασικούς νόμους της φυσικής και του υδραυλικού συστήματος - η πίεση από το σώμα (υγρό ή αέριο) σε οποιοδήποτε επιλεγμένο σημείο εξίσου σε όλη την επιφάνεια με την οποία το σώμα αλληλεπιδρά.

Περισσότερη σύγχρονη επιστήμη - υδραυλικά έχειΟπλισμός και του νόμου με τον συντάκτη του - "Ο νόμος της σταθερότητας της πίεσης". Δηλώνει ότι η κεφαλή του υγρού θα είναι σταθερή σε οποιοδήποτε σημείο του υγρού, υπό τον όρο ότι είναι σε κατάσταση ηρεμίας. Αυτά τα θεμέλια και έθεσαν τα θεμέλια για τον υπολογισμό σύνθετων συστημάτων τώρα και κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία ασυνήθιστων τεχνικών λύσεων. Σήμερα, κάθε σύστημα ή μηχανισμός που λειτουργεί με υγρό ή αέριο υπολογίζεται υποχρεωτικά για να μην υπερβαίνει τις μέγιστες επιτρεπτές τιμές (οι οποίες είναι γνωστές από πειράματα για διαφορετικά υλικά) που σχηματίζουν την πίεση σε υγρό και αέριο.

Αν σκεφτούμε την πίεση σε μια ηρεμίακατάσταση του υγρού, τότε θα πρέπει να μιλήσουμε για υδροστατική πίεση. Αν μιλάμε για δυναμική, τότε είναι πιο επείγον να μιλήσουμε για υδροδυναμική επίδραση. Η υδρορροή είναι ένα φαινόμενο που συμβαίνει σε δεξαμενές και σωλήνες, λόγω της απότομης αύξησης της πίεσης σε οποιοδήποτε σημείο. Όλοι οι υδρομεταναλισμοί και τα στοιχεία τους υπολογίζονται στις τελικές στατικές πιέσεις και στα βραχυπρόθεσμα χυτά - υδραυλικά σφυριά. Για παράδειγμα, η συχνή αιτία της αποτυχίας των βαλβίδων ύδρευσης είναι η υδάτινη καταπόνηση. Ένα μεγάλο άλμα στην κύρια γραμμή μπορεί να φτάσει στον γερανό, και θα αποτύχει (εν όλω ή εν μέρει).

Είναι περίεργο που ακόμα και αν είναι υγρό και ασυμπίεστο(πρακτικά), αφενός, αυτό βελτιώνει τη μεταφορά της ορμής. Από την άλλη πλευρά, εάν η διαδρομή είναι μεγάλη και υπάρχουν παρεμβολές (για παράδειγμα, ένα οικιακό φίλτρο), το υδροστατικό σοκ μπορεί τελικά να σπαταληθεί. Η πίεση στο υγρό και το αέριο μπορεί επίσης να αλλάξει από άλλους παράγοντες. Το πρώτο πράγμα που προκύπτει από τη φόρμουλα είναι η αλλαγή στο ύψος της χωρητικότητας. Αυτή η αρχή χρησιμοποιήθηκε ενεργά στην αρχαιότητα από διάφορους πολιτισμούς και επίσης μπορεί να φανεί καθαρά στα χωριά. Εξακολουθούν να παραμένουν από τους χρόνους των ΣΣΣΕ πύργοι νερού σε αυτή την αρχή. Το νερό παραδίδεται σε μεγάλη χωρητικότητα κάτω από την πίεση της αντλίας εκκένωσης σε ένα ορισμένο επίπεδο. Αυτό ρυθμίζεται αυτόματα από το πλωτήρα, όπως και στη δεξαμενή αποστράγγισης του λεκάνης τουαλέτας (όταν το επίπεδο φτάσει στον πλωτήρα που επιπλέει και ο μοχλός εμποδίζει τη ροή του νερού). Στη συνέχεια, το υγρό ρέει αυτοπροωθούμενο, επειδή Το επίπεδο του πάνω από το έδαφος είναι μεγάλο και η οπή είναι μικρή.

Επιπλέον, η πίεση μπορεί να αλλάξει απόαλλαγές θερμοκρασίας. Η ταχύτητα της κίνησης των μορίων εξαρτάται από αυτήν, και ως εκ τούτου ο αριθμός των εγκεφαλικών επεισοδίων. Φαίνεται ότι όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση στο υγρό και το αέριο. Αλλά είναι έτσι; Στην πραγματικότητα, όχι. Πρόκειται για ιδιότητες. Το νερό, για παράδειγμα, παγώνει και αυξάνεται ο όγκος και μειώνεται ο αέρας. Ένα απλό παράδειγμα - που κατέχει τα σπίτια, γνωρίζει ότι για το χειμώνα είναι απαραίτητο να στραγγίξει το νερό από το σύστημα της κύριας, έτσι ώστε οι σωλήνες και οι βρύσες να μην σπάσουν. Ένα άλλο παράδειγμα για τον αέρα - διογκώστε το μπαλόνι και το βάζετε στο ψυγείο για 10 ... 15 λεπτά. Όταν το τραβάτε, μειώνεται η ένταση. Αν το ρίχνετε με ζεστό νερό από το βραστήρα, θα διογκωθεί γρήγορα.

Η πίεση είναι ένα φαινόμενο με το οποίο πρέπει να είμαστεόχι μόνο να ζήσουν, αλλά και να υπολογίζονται. Θυμηθείτε την κατάδυση σε βάθος ή ηχητικό κύμα με ισχυρή βροντή. Να είστε πάντα προσεκτικοί και να θυμάστε ότι η πίεση είναι η κίνηση των μορίων και τα μόρια είναι μικρά σωματίδια της ζωής!