فشار گاز، مایع و جامد چقدر است

فشار گاز، مایع و جامد چقدر است
فشار گاز، مایع و جامد چقدر است
Anonim

قبلاً در دنیای باستان، مردم مشکوک بودند که واقعاً فشار هوا و مایعات چقدر است. برخی از ایده ها در مورد ساختار اتمی ماده در شعر "درباره ماهیت اشیاء" لوکریتیوس کارا به ما رسید و این دوره دوران باستان است، در حالی که خواص فشار قبلاً در مصر باستان به طور مؤثر استفاده می شد. کاهنان از گاز گرم شده و منبسط شده برای باز کردن "جادویی" درهای معابد استفاده کردند و سازندگان از بالابر هیدرولیک برای بلند کردن بلوک های سنگی استفاده کردند.

فشار چیست
فشار چیست

امروز به این سؤال که فشار به عنوان یک کمیت فیزیکی چیست، پاسخ می دهند: برابر است با نسبت نیرو به واحد سطح. بنابراین فشار هوا، فشار سیال در ظرف و فشار جسم جامد روی تکیه گاه پدیده های مشابهی هستند. از آنجایی که آنها مستلزم زور هستند، می توان برای انجام کار فشار وارد کرد (که همان چیزی بود که کشیشان مبتکر مصر باستان از آن استفاده می کردند).

با فشار جسم جامد روی تکیه گاه، اصولاً همه چیز مشخص است. وزن بدن یک نیرو است و بر ناحیه تماس بدن با تکیه گاه تقسیم می شود. اما در مایع و گاز ذرات ساکن نیستند. آنها دائماً در حال حرکت هستند، چه براونی آشفته یا انتقال مستقیم به دلیل تأثیر نیروهای خارجی یا شرایط داخلی سیستم. فشار در اثر برخورد ذرات بر روی دیوارها ایجاد می شودکشتی.

فشار استاتیک
فشار استاتیک

نیرویی که در ایجاد فشار در این مورد نقش دارد، تکانه ای است که هر ذره در واحد زمان ایجاد می کند. تکانه و نیرو از کجا می آیند، اگر فرمول های سینماتیک را که برخورد الاستیک اجسام را توصیف می کند به یاد بیاوریم، متوجه خواهیم شد. یک مولکول یا اتم مایع و گاز به عنوان یک کره الاستیک در نظر گرفته می شود. در داخل یک ماده مایع و گاز، ذرات به طور مداوم با یکدیگر برخورد می کنند، انرژی و تکانه تبادل می کنند. بنابراین، فشار نیز نه تنها در رابطه با دیواره ظرف، بلکه در داخل هر ماده ای وجود دارد.

حتی در داخل خلاء، همیشه مقدار معینی از ذرات وجود دارد که فشار کمی در آن ایجاد می کند. درست است، مدتی طول کشید تا متوجه شویم که چنین فشاری در خلاء وجود دارد. در ابتدا اعتقاد بر این بود که خلاء یک خلأ مطلق است و فشار صفر را ایجاد می کند. فیزیک دوره مدرسه حتی در حال حاضر نیز از این فرض استفاده می کند.

فیزیک فشار
فیزیک فشار

بیایید به حرکت ذرات برگردیم. این به ما کمک می کند تا بفهمیم چه فشاری جنبشی و ساکن است. هنگامی که ذرات در حرکت حرارتی آشفته ای هستند که ثابت است، یک فشار ساکن وجود دارد. هنگامی که هر گونه تأثیر خارجی بر روی سیستم اعمال می شود، و جهت های غالب در حرکت ذرات ظاهر می شود، همین ذرات شروع به اعمال فشار جنبشی می کنند.

فشار ساکن را می توان به عنوان مثال در کف وان پر از آب مشاهده کرد. اگر شیر آب را باز کنید، جت آب در حال سقوط فشار جنبشی بیشتری ایجاد می کند. ساده شده، می توان آن را بر اساس همان محاسبه کردملاحظاتی که در بالا در مورد برخورد الاستیک ذرات توضیح داده شد. جت سرعت قابل اندازه گیری دارد و در هنگام برخورد، تکانه با کف حمام مبادله می کند. فشار کل سیستم (حمام آب) برابر با مجموع فشارهای استاتیکی و جنبشی خواهد بود.

توصیه شده: