Mekkora a gáz, a folyékony és a szilárd anyag nyomása

Mekkora a gáz, a folyékony és a szilárd anyag nyomása
Mekkora a gáz, a folyékony és a szilárd anyag nyomása
Anonim

Már az ókori világban az emberek gyanították, hogy valójában mekkora a levegő és a folyadékok nyomása. Az anyag atomi szerkezetével kapcsolatos gondolatok egy része Lucretius Cara „A dolgok természetéről” című költeményében merült fel, és ez az ókor időszaka, miközben a nyomás tulajdonságait már az ókori Egyiptomban is hatékonyan használták. A papok a felmelegített és expandált gázt használva "varázslatosan" kinyitották a templomok ajtaját, az építők pedig hidraulikus lifttel emelték fel a nehéz kőtömböket.

mi a nyomás
mi a nyomás

Ma arra a kérdésre, hogy mi a nyomás fizikai mennyiségként, azt válaszolják: egyenlő az erő és az egységnyi terület arányával. Ezért a légnyomás, a folyadéknyomás az edényben és a szilárd test nyomása a hordozón hasonló jelenségek. Mivel erővel járnak, nyomást lehet kényszeríteni a munkára (amit a vállalkozó szellemű ókori egyiptomi papok használtak).

Egy szilárd test nyomásával egy támasztékra elvileg minden világos. A test súlya egy erő, és el van osztva a test és a támaszték érintkezési területével. De folyadékban és gázban a részecskék nem nyugszanak. Folyamatosan mozognak, akár kaotikus Brown-féle, akár irányított átvitel a külső erők vagy a rendszer belső körülményeinek hatására. A nyomást a részecskék falakra való becsapódása hozza létrehajó.

statikus nyomás
statikus nyomás

A nyomás létrehozásában szerepet játszó erő ebben az esetben az a lendület, amelyet az egyes részecskék egységnyi idő alatt leadnak. Hogy honnan jön az impulzus és az erő, azt megértjük, ha emlékezünk a testek rugalmas ütközését leíró kinematikai képletekre. A folyadék és a gáz molekuláját vagy atomját rugalmas gömbnek tekintjük. A folyékony és gáznemű anyag belsejében a részecskék folyamatosan ütköznek egymással, energiát és lendületet cserélnek. Ezért nyomás nem csak az edény falához viszonyítva van, hanem bármely anyag belsejében is.

Még a vákuumban is mindig van bizonyos mennyiségű részecske, amely kis nyomást hoz létre benne. Igaz, eltartott egy ideig, mire kiderült, hogy ilyen nyomás vákuumban létezik. Kezdetben azt hitték, hogy a vákuum abszolút űr, és nulla nyomást hoz létre. Az iskolai kurzus fizikája most is ezt a feltételezést használja.

nyomásfizika
nyomásfizika

Térjünk vissza a részecskék mozgásához. Segít megérteni, hogy mi a kinetikus és statikus nyomás. Amikor a részecskék kaotikus hőmozgásban vannak, ami állandó, statikus nyomás lép fel. Amikor bármilyen külső hatás éri a rendszert, és a részecskék mozgásában uralkodó irányok jelennek meg, ugyanezek a részecskék elkezdenek kinetikus nyomást gyakorolni.

Statikus nyomás figyelhető meg például egy vízzel töltött kád alján. Ha kinyitja a csapot, a lehulló vízsugár további kinetikus nyomást hoz létre. Leegyszerűsítve ez alapján lehet számolniA részecskék rugalmas ütközésével kapcsolatban fentebb leírt megfontolások. A sugár mérhető sebességgel rendelkezik, és ütközéskor lendületet cserél a fürdő aljával. A rendszer (vízfürdő) össznyomása egyenlő lesz a statikus és kinetikus nyomás összegével.

Ajánlott: