השכלה:מדע

מה קובע את הלחץ הנוזלי והגז?

כאמור, הלחצים ממש מקיפים אותנו. הוא קיים בכל חפץ או אורגניזם. די לומר כי לחץ של 100 kN / m2 מוחל על כל אובייקט או יצור חי על פני כדור הארץ. זהו הלחץ של טור האוויר. אנשים רואים איכשהו את התמונה החזותית של לחץ ככוחות מכוונים בכרך סגור. זה נכון לגבי כלי מבודדים. במכולות פתוחות, תמונה זו היא תוצאה של הלחץ של הטור. כל לחץ הנוזל והגז הוא תוצאה של "התנהגות" של המולקולות של החומר עצמו. זה נכון לחלוטין עבור נוזל, גז, גוף מוצק כי הלחץ כמות פיזית הוא הכוח הכולל של ההשפעות של כל המולקולות על פני השטח.

מתוך הפיזיקה היסודית ידוע כי הנוסחה ללחץ של נוזל וגז יש את הטופס:

P = ρ × g × h, [Pa]

שקול היכן רכיבים כאלה. אם אתה לוקח כל נפח של נוזל / גז, ולאחר מכן לקבוע את הלחץ על האזור יכול להיות כדלקמן. הלחץ הוא הכוח המופעל על האזור - F / S. זה מובן לכל תלמיד. עכשיו נכתוב מה כוחו של החוק השני של ניוטון - המסה של הגוף, מוכפל התאוצה (במקרה זה - כאשר הגוף העובד במצב של רוגע - האצת כוח הכבידה). בתורו, המסה היא תוצר של צפיפות לנפח הכבוש על ידי הגוף. ואת נפח יכול להיות מפורקת כמוצר של האזור לגובה. בטופס שאנו מקבלים:

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

כאשר P הוא הלחץ, F הוא הכוח, S הוא המרחק, m הוא המסה, g הוא ההאצה עקב כוח הכבידה, V הוא נפח, ρ הוא צפיפות, h הוא גובה

(M2 × m / s2) / m2 × m / m3 × m / s2) / m2 = (m2 × m / kg / m3 × m / s2) / m2 = m × kg \ M3 × m / s2 = kg / (m × s2)

היחידות המוצגות מראות כיצד נוצר פסקל. בלייז פסקל היה מדען מפורסם, כולל בתחום הפיסיקה. הוא המחבר של החוק הבסיסי, אשר עונה על השאלה: "איך למצוא את הלחץ של גז או נוזל אם הוא במנוחה?" על סמך ניסיונו, הושג אחד החוקים הבסיסיים של הפיזיקה וההידראוליקה - לחץ הגוף (נוזל או גז) בכל נקודה נבחרת על פני כל השטח שבו הגוף פועל.

המדע המודרני יותר - הידראוליקה הוא גם חמוש עם החוק עם המחבר שלה - "חוק הקביעות של הלחץ". זה אומר כי הראש הנוזלי יהיה קבוע בכל נקודה של הנוזל, בתנאי שהוא במנוחה. יסודות אלה והניח את הבסיס לחישוב של מערכות מורכבות עכשיו מותר ליצור פתרונות טכניים יוצאי דופן. כיום, כל מערכת או מנגנון עובד עם נוזל או גז מחושב באופן כפוי לא יעלה על הערכים המרבית המותרים (אשר ידועים ניסויים עבור חומרים שונים) המהווים את הלחץ נוזל וגז.

אם ניקח בחשבון את הלחץ כאשר הנוזל נמצא במנוחה, אז אנחנו צריכים לדבר על לחץ הידרוסטטי. אם אנחנו מדברים על הדינמיקה, אז זה דחוף יותר לדבר על ההשפעה הידרו. השפעת הידרו היא תופעה המתרחשת במיכלים ובצינורות, עקב עליה חדה בלחץ בכל מקום. כל ההידרו-מכאניקה והאלמנטים שלהם מחושבים ללחצים הסטטיים האולטימטיביים ולטילים לטווח הקצר - פטישים. לדוגמה, הסיבה השכיחה לכישלון ברזי מים היא זעזוע הידרו. קפיצה גדולה על הקו הראשי יכולה להגיע לעגור, והיא תיכשל (כולה או חלקה).

זה מוזר כי למרות נוזלי ו unpressible (כמעט), מצד אחד זה משפר את העברת המומנטום. מצד שני, אם הנתיב ארוך ויש הפרעה (למשל, מסנן מקומי), ההלם ההידרוסטטי יכול ללכת לחלוטין לבזבז. הלחץ הנוזל והגז יכול גם להיות שונה על ידי גורמים אחרים. הדבר הראשון שמגיע מהנוסחה הוא השינוי בגובה המכולה. עיקרון זה שימש באופן פעיל בימי קדם על ידי תרבויות שונות, וגם ניתן לראות באופן חזותי בכפרים. עדיין נשאר מן הזמן של ברית המועצות מגדלי מים לעבוד על עיקרון זה. בקיבולת גדולה בלחץ משאבת הפריקה, המים מסופקים לרמה מסוימת. זה מוסדר באופן אוטומטי על ידי צף, כמו מיכל הניקוז של האסלה שלך (כאשר גובה מגיע לצוף הוא צף למעלה ואת הידית סוגרת את אספקת המים). הבא, נוזל זורם עצמית מונע, כי מפלסו מעל האדמה גדול, והחור קטן.

בנוסף, הלחץ ניתן לשנות על ידי שינוי הטמפרטורה. מהירות התנועה של המולקולות תלויה בו, ומכאן מספר שבץ. נראה כי ככל שהוא גדול יותר, כך גדל הלחץ הנוזל והגז. אבל האם זה כך? למעשה, לא. זה על נכסים. מים, למשל, קופא ומגביר נפח, ו - ירידה האוויר. דוגמה פשוטה - מי הבעלים של דאצ'ה, יודעת שבחורף יש צורך לנקז את המים ממערכת הראשית, כך שצינורות וברזים לא ישברו. דוגמה נוספת על האוויר - לנפח את הבלון ולמקם אותו במקרר במשך 10 ... 15 דקות. כאשר אתה מושך אותו, זה יקטין נפח. אם לשפוך אותו עם מים חמים מן הקומקום, זה יהיה להתנפח במהירות.

לחץ הוא תופעה שבה אנו צריכים לא רק לחיות, אלא גם לחשוב. זכור צלילה לעומק או גל קול עם רעם חזק. היו תמיד זהירים וזכרו שהלחץ הוא תנועת המולקולות, והמולקולות הן חלקיקי חיים קטנים!

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 iw.unansea.com. Theme powered by WordPress.