Hva er trykket til en gass, væske og fast stoff

Hva er trykket til en gass, væske og fast stoff
Hva er trykket til en gass, væske og fast stoff
Anonim

Allerede i den antikke verden mistenkte folk hva trykket av luft og væske egentlig er. Noen av ideene om materiens atomstruktur kom ned til oss i diktet "On the Nature of Things" av Lucretius Cara, og dette er antikkens periode, mens trykkegenskapene effektivt ble brukt allerede i det gamle Egypt. Prestene brukte den oppvarmede og utvidede gassen til å "magisk" åpne dørene til templene, og byggherrene brukte en hydraulisk heis for å løfte tunge steinblokker.

hva er press
hva er press

I dag, på spørsmålet om hva trykk er som fysisk størrelse, svarer de: det er lik forholdet mellom kraft og arealenhet. Derfor er lufttrykk, væsketrykk i et fartøy og fast kroppstrykk på en støtte lignende fenomener. Siden de involverer makt, kan det gjøres press for å utføre arbeid (som var det de driftige gamle egyptiske prestene brukte).

Med presset fra en solid kropp på en støtte er i prinsippet alt klart. Vekten av kroppen er en kraft, og den er delt av kontaktområdet til kroppen med støtten. Men i væske og gass er partikler ikke i ro. De beveger seg konstant, enten kaotisk Brownsk eller rettet overføring på grunn av påvirkning av ytre krefter eller interne forhold i systemet. Trykk skapes av partiklers innvirkning på veggenefartøy.

statisk trykk
statisk trykk

Kraften som er involvert i å skape trykk i dette tilfellet er momentumet som hver partikkel avgir per tidsenhet. Hvor bevegelsesmengden og kraften kommer fra, vil vi forstå hvis vi husker kinematikkens formler som beskriver den elastiske kollisjonen av kropper. Et molekyl eller atom av væske og gass regnes som en elastisk kule. Inne i et flytende og gassformet stoff kolliderer partikler hele tiden med hverandre, utveksler energi og momentum. Derfor eksisterer også trykk ikke bare i forhold til karveggen, men også inne i ethvert stoff.

Selv inne i et vakuum er det alltid en viss mengde partikler som skaper et lite trykk i det. Riktignok tok det litt tid å finne ut at slikt trykk eksisterer i et vakuum. Opprinnelig ble det antatt at vakuum er et absolutt tomrom, og det skaper null trykk. Fysikken i skolekurset bruker denne antagelsen selv nå.

trykkfysikk
trykkfysikk

La oss gå tilbake til partikkelbevegelse. Det vil hjelpe oss å forstå hva trykk er kinetisk og statisk. Når partikler er i kaotisk termisk bevegelse, som er konstant, er det et statisk trykk. Når ekstern påvirkning påføres systemet, og rådende retninger vises i bevegelsen av partikler, begynner de samme partiklene å utøve kinetisk trykk.

Statisk trykk kan observeres, for eksempel i bunnen av et kar fylt med vann. Hvis du åpner kranen, vil den fallende vannstrålen skape ytterligere kinetisk trykk. Forenklet kan det beregnes ut fra det sammehensyn som ble beskrevet ovenfor angående elastiske kollisjoner av partikler. Strålen har en målbar hastighet og bytter momentum med bunnen av badekaret ved støt. Det totale trykket i systemet (vannbad) vil være lik summen av de statiske og kinetiske trykket.

Anbefalt: