Koliki je tlak plina, tekućine i krutine

Koliki je tlak plina, tekućine i krutine
Koliki je tlak plina, tekućine i krutine
Anonim

Već u antičkom svijetu ljudi su sumnjali koliki je zapravo pritisak zraka i tekućine. Neke od ideja o atomskoj strukturi materije došle su do nas u pjesmi “O prirodi stvari” Lukrecija Care, a to je razdoblje antike, dok su se svojstva pritiska učinkovito koristila već u starom Egiptu. Svećenici su koristili zagrijani i ekspandirani plin kako bi "čarobno" otvorili vrata hramova, a graditelji su koristili hidrauličko dizalo za podizanje teških kamenih blokova.

što je pritisak
što je pritisak

Danas, na pitanje što je tlak kao fizička veličina, odgovaraju: jednak je omjeru sile prema jedinici površine. Stoga su tlak zraka, tlak tekućine u posudi i pritisak čvrstog tijela na nosač slične pojave. Budući da uključuju silu, može se izvršiti pritisak da se radi (što su koristili poduzetni staroegipatski svećenici).

S pritiskom čvrstog tijela na oslonac, u principu, sve je jasno. Težina tijela je sila, a podijeljena je na površinu dodira tijela s osloncem. Ali u tekućini i plinu čestice ne miruju. Oni se neprestano kreću, bilo kaotičan Brownov ili usmjeren prijenos zbog utjecaja vanjskih sila ili unutarnjih uvjeta sustava. Pritisak nastaje udarom čestica na zidoveplovilo.

statički pritisak
statički pritisak

Sila koja je uključena u stvaranje pritiska u ovom slučaju je zamah koji svaka čestica daje u jedinici vremena. Odakle dolazi zamah i sila, shvatit ćemo ako se prisjetimo kinematičkih formula koje opisuju elastični sudar tijela. Molekula ili atom tekućine i plina smatra se elastičnom sferom. Unutar tekuće i plinovite tvari čestice se neprestano sudaraju, razmjenjuju energiju i zamah. Stoga tlak također postoji ne samo u odnosu na stijenku posude, već i unutar bilo koje tvari.

Čak i unutar vakuuma, uvijek postoji određena količina čestica koje stvaraju mali pritisak u njemu. Istina, trebalo je neko vrijeme da se otkrije da takav pritisak postoji u vakuumu. U početku se vjerovalo da je vakuum apsolutna praznina i da stvara nulti pritisak. Fizika školskog tečaja koristi ovu pretpostavku čak i sada.

fizika tlaka
fizika tlaka

Vratimo se kretanju čestica. Pomoći će nam razumjeti što je pritisak kinetički, a što statički. Kada su čestice u kaotičnom toplinskom gibanju, koje je konstantno, postoji statički tlak. Kada se na sustav primijeni bilo kakav vanjski utjecaj i pojave se prevladavajući smjerovi u kretanju čestica, te iste čestice počinju vršiti kinetički pritisak.

Statički tlak može se primijetiti, na primjer, na dnu kade napunjene vodom. Ako otvorite slavinu, padajući mlaz vode stvorit će dodatni kinetički tlak. Pojednostavljeno, može se izračunati na temelju istograzmatranja koja su gore opisana u vezi s elastičnim sudarima čestica. Mlaz ima mjerljivu brzinu i pri udaru izmjenjuje zamah s dnom kupke. Ukupni tlak sustava (vodena kupelj) bit će jednak zbroju statičkog i kinetičkog tlaka.

Preporučeni: