Formula za zrak, paru, tekući ili kruti tlak. Kako pronaći pritisak (formula)?

Pritisak je fizička veličina koja ima posebnu ulogu u prirodi i ljudskom životu. Taj nevidljivi fenomen ne utječe samo na stanje okoliša, već i od svih. Shvatimo što je to, kakve postoje i kako pronaći pritisak (formulu) u različitim okruženjima.

Ono što se naziva pritisak u fizici i kemiji

Ovaj pojam se odnosi na važnu termodinamičku količinu koja se izražava u omjeru okomite sile pritiska koji se primjenjuje na površinu na kojoj djeluje. Taj fenomen ne ovisi o veličini sustava u kojem djeluje, pa se odnosi na intenzivne količine.

U stanju ravnoteže, prema Pascalovom zakonu, pritisak je isti za sve točke u sustavu.

U fizici i kemiji to je naznačeno uz pomoć slova "P", što je kratica za latinsko ime pojma - pressūra.

Ako govorimo o osmotskom tlaku tekućine (ravnoteža između tlaka unutar i izvan ćelije), koristi se slovo "P".

Jedinice pritiska

Prema standardima međunarodnog SI sustava, fizički fenomen koji se razmatra mjeri se u pascalima (ćirilici - Pa, latinski - Ra).

Temelji na tlaku formule Dobije koji je jednak jedan od drugog H Pa (Newton - jedinica snage) podijeljen s kvadratnom metru (mjerna jedinica područje).

Međutim, u praksi je prilično teško koristiti pascal, budući da je ova jedinica vrlo mala. U tom pogledu, pored standarda SI sustava, ova se vrijednost može izmjeriti na drugačiji način.

Ispod su najpoznatiji analogni. Većina ih je naširoko koristi u prostranstvu bivšeg SSSR-a.

• barovi. Jedna traka jednaka je 105 Pa.
• Torrs ili millimetri žive. Oko jedan torr odgovara 133, 3223684 Pa.
• Milimetra vodenog stupca.
• Mjerila vodenog stupca.
• Tehnička atmosfera.
• Fizičke atmosfere. Jedan atm je 101 325 Pa i 1.033233 na.
• Kilogram sile po kvadratnom centimetru. Također, postoji ton-sila i gram-sila. Osim toga, postoji analogna snaga pounda po kvadratnom inču.

Opća formula tlaka (fizika 7. razreda)

Od definicije određene fizičke veličine, možete odrediti način na koji je pronađen. Izgleda ovako na donjoj slici.

U njemu, F je sila, a S je područje. Drugim riječima, formula za pronalaženje pritiska je njegova snaga, podijeljena površinom na koju djeluje.

Također se može napisati kao P = mg / S ili P = pVg / S. Dakle, ova fizička veličina je povezana s drugim termodinamičkim varijablama: volumena i mase.

Sljedeće se načelo primjenjuje na tlak: manja je površina koju utječe sila, to je veća količina pritiskanja koja je potrebna. Međutim, ako se područje povećava (za istu snagu), željena vrijednost se smanjuje.

Formula hidrostatskog tlaka

Različita agregatna stanja tvari, osiguravaju prisutnost različitih svojstava jedni od drugih. Postupajući od toga, metode određivanja P u njima također će biti različite.

Na primjer, formula za tlak vode (hidrostatski) izgleda ovako: P = pgh. Također se primjenjuje na plinove. Međutim, ne može se koristiti za izračunavanje atmosferskog tlaka zbog razlike u visini i gustoći zraka.

U ovoj formuli, p je gustoća, g je ubrzanje zbog gravitacije, a h je visina. Postupajući od toga, što je dublji objekt ili objekt potopljen, to je veći pritisak na njemu unutar tekućine (plina).

Razmatrana varijanta je prilagodba klasičnog primjera P = F / S.

Ako se podsjetiti da je jednaka masi brzine slobodnog pada (F = mg), a tekuće mase derivat sile - derivat gustoće volumena (m = PV), tlak formule se može zapisati kao P = PVG / S. volumena - je pomnožena s visinom (V = Sh).

Ako umetnete ove podatke, dobivate da se područje u brojniku i nazivniku može skratiti i gornja formula se emitira na izlazu: P = pgh.

S obzirom na tlak u tekućinama, vrijedi zapamtiti da je, za razliku od krutih tvari, često moguće da se zakvače površinski sloj. To zauzvrat doprinosi formiranju dodatnog tlaka.

Za takve situacije koristi se drugačija formula tlaka: P = P₀ + 2QH. U ovom slučaju P₀ - tlak ne-zakrivljenog sloja, i Q je površina napetosti tekućine. H je prosječna zakrivljenost površine koja je određena zakonom Laplace: H = frac12- (l / R₁+ 1 / R₂). Komponente R₁ i R₂ Jesu li polumjeri glavne zakrivljenosti.

Djelomični tlak i njegova formula

Iako je metoda P = pgh primjenjiva na obje tekućine i plinove, bolje je izračunati tlak u potonjem na nešto drugačiji način.

Činjenica je da u prirodi, u pravilu, ne apsolutno često postoje apsolutno čiste tvari, nakon što su u njemu prevladane sve smjese. I to se odnosi ne samo na tekućine, već i na plinove. I kao što znate, svaka od tih komponenata obavlja različite pritiske, nazvan djelomično.

To je vrlo jednostavno. To je jednak zbroju tlaka svake komponente mješavine koja se razmatra (idealni plin).

Slijedi da formula djelovanja parcijalnog tlaka izgleda ovako: P = P₁+ P₂+ P₃hellip- i tako dalje, prema broju konstitutivnih komponenti.

Često su slučajevi kada je potrebno utvrditi tlak zraka. Međutim, neki pogrešno izvode izračune samo s kisikom prema shemi P = pgh. Samo zrak je mješavina različitih plinova. Sadrži dušik, argon, kisik i druge tvari. Na temelju trenutne situacije, formula tlaka zraka je zbroj pritisaka svih njegovih komponenti. Dakle, trebali biste uzeti gore navedeni P = P₁+ P₂+ P₃...

Najčešći uređaji za mjerenje tlaka

Unatoč činjenici da nije teško izračunati termodinamičku količinu koju razmatra gore navedene formule, ponekad jednostavno nema vremena za izračunavanje. Uostalom, uvijek morate uzeti u obzir brojne nijanse. Stoga, zbog praktičnosti nekoliko stoljeća, razvijen je niz instrumenata koji ga čine umjesto ljudi.

U stvari, gotovo svi uređaji ove vrste su verzije manometra (pomaže u određivanju pritiska u plinovima i tekućinama). Međutim, oni se razlikuju u dizajnu, točnosti i opsegu.

• Atmosferski tlak se mjeri pomoću mjerača tlaka nazvan barometar. Ako je potrebno utvrditi ispuštanje (tj. Pritisak ispod atmosferskog tlaka), koristi se druga vrsta vakuumskog mjerača.
• Kako bi se upoznali s krvnim tlakom neke osobe, koristi se sphygmomanometer. Većina je poznat kao neinvazivni tonometar. Takvi uređaji su mnoge vrste: od živine mehanički do potpuno automatskog digitalnog. Njihova točnost ovisi o materijalima iz kojih su izrađeni i mjesto mjerenja.
• Pad tlaka u okolišu (na engleskom - pad tlaka) određuje se uz pomoć mjerači diferencijalnog tlaka ili difonomometara (ne smije se miješati s dinamometrima).

Vrste pritiska

S obzirom na tlak, formulu svog položaja i njegove varijacije za različite tvari, vrijedno je upoznati s sorti ove veličine. Postoji pet.

• Apsolutna.
• barometarski
• Pretjerano.
• Vakuum.
• Diferencijal.

apsolutan

Takozvani ukupni pritisak pod kojim se tvar ili predmet nalazi, bez uzimanja u obzir utjecaj drugih plinovitih sastojaka atmosfere.

Mjereno je u pascalima i zbroj je viška i atmosferskih tlakova. Također je razlika u barometarskim i vakuumskim metričkim tipovima.

Izračunava se pomoću formule P = P₂ + P₃ ili P = P₂ - P₄.

Za referentnu točku za apsolutni tlak u uvjetima planete Zemlje, tlak se odvodi unutar spremnika, od kojeg se uklanja zrak (tj. Klasični vakuum).

Samo se takav pritisak koristi u većini termodinamičkih formula.

barometarski

Ovaj izraz odnosi se na tlak atmosfere (gravitacije) na sve objekte i objekte koji se nalaze u njemu, uključujući izravno površinu Zemlje. Većina je također poznata i kao atmosferska atmosfera.

On je termodinamički parametri, a njegova veličina varira s obzirom na mjesto i vrijeme mjerenja, kao i vremenske uvjete i mjesto iznad / ispod razine mora.

Veličina barometarskog tlaka je jednaka modulu sile atmosfere na jediničnom području duž normalne do nje.

U stabilnoj atmosferi, veličina ovog fizičkog fenomena je jednaka težini zračnog stupca na bazi s površinom jednakom jednom.

Barometarski tlak je 101 325 Pa (760 mm Hg na 0 stupnjeva Celzijusa). U ovom slučaju, što je objekt veći od površine Zemlje, to niži pritisak na njega postaje. Nakon svakih 8 km smanjuje se za 100 Pa.

Zbog ove imovine u planinama voda u kotlovnicama klimne puno brže nego kuće na peći. Činjenica je da pritisak utječe na točku vrenja: sa svojim smanjenjem, potonji se smanjuje. I obrnuto. Na ovoj imovini izrađena je rad takvih kuhinjskih aparata kao tlačni štednjak i autoklav. Povećanje pritiska unutar njih potiče stvaranje viših temperatura u posudama nego u običnim posudama na štednjaku.

Barometarska visinska formula koristi se za izračunavanje atmosferskog tlaka. Izgleda ovako na donjoj slici.

P je potrebna količina na nadmorskoj visini, P₀ - gustoća zraka u blizini površine, g - slobodni pad ubrzanje, h - visina iznad zemlje, m - molarne mase plina, T - temperatura sustava, r - univerzalna plinska konstanta 8.3144598 Dzhfrasl- (mol x K) i e - broj Eikler, jednako 2.71828.

Često, u gornjoj formuli atmosferskog tlaka, R je zamijenjen konstantom K Boltzmann. Kroz proizvod, Avogadro broj često izražava univerzalnu konstanta plina. To je prikladnije za izračune kada se broj čestica daje u molovima.

Pri izvođenju proračuna, uvijek je vrijedno uzeti u obzir mogućnost promjene temperature zraka zbog promjene meteorološke situacije ili prilikom penjanja preko razine mora, kao i zemljopisne širine.

Prekomjerno i vakuum

Razlika između atmosferskog tlaka i mjerenog tlaka okoline naziva se prekomjernom tlakom. Ovisno o rezultatu, naziv varijable mijenja se.

Ako je pozitivan, nazivamo ga tlakomjera.

Ako se rezultat dobiven s minus znakom naziva vakuumski mjerač. Važno je sjetiti se da ne može biti barometrijski.

diferencijal

Ova je razlika u tlaku na različitim mjestima mjerenja. Obično se koristi za određivanje pada tlaka na bilo kojoj opremi. To je osobito istinito u naftnoj industriji.

Nakon što se bavila s činjenicom da je za termodinamičke količine zove pritisak i uz pomoć nekih formula je naći, može se zaključiti da je ovaj fenomen je vrlo važno, ali zato znanje o tome nikada neće biti suvišno.