Koks yra dujų, skysčio ir kietos medžiagos slėgis

Koks yra dujų, skysčio ir kietos medžiagos slėgis
Koks yra dujų, skysčio ir kietos medžiagos slėgis
Anonim

Jau senovės pasaulyje žmonės įtarė, koks iš tikrųjų yra oro ir skysčių slėgis. Kai kurios idėjos apie materijos atominę sandarą mums kilo Lukrecijaus Caros eilėraštyje „Apie daiktų prigimtį“, ir tai yra senovės laikotarpis, o slėgio savybės buvo efektyviai naudojamos jau Senovės Egipte. Kunigai įkaitintomis ir išsiplėtusiomis dujomis „stebuklingai“atidarė šventyklų duris, o statybininkai hidrauliniu keltuvu kėlė sunkius akmens luitus.

kas yra spaudimas
kas yra spaudimas

Šiandien į klausimą, kas yra slėgis kaip fizikinis dydis, jie atsako: jis lygus jėgos ir ploto vieneto santykiui. Todėl oro slėgis, skysčio slėgis inde ir kieto kūno slėgis ant atramos yra panašūs reiškiniai. Kadangi jie apima jėgą, gali būti daromas spaudimas dirbti (tuo naudojo iniciatyvūs senovės Egipto kunigai).

Su kieto kūno spaudimu ant atramos, iš esmės viskas aišku. Kūno svoris yra jėga, ir ji padalinta iš kūno sąlyčio su atrama ploto. Tačiau skystyje ir dujose dalelės nėra ramybės būsenoje. Jie nuolat juda, chaotiškai Brauno ar nukreipto pernešimo dėl išorinių jėgų ar vidinių sistemos sąlygų įtakos. Slėgis susidaro dėl dalelių poveikio sienomslaivas.

statinis slėgis
statinis slėgis

Jėga, kuri šiuo atveju sukuria slėgį, yra impulsas, kurį kiekviena dalelė išskiria per laiko vienetą. Iš kur atsiranda impulsas ir jėga, suprasime, jei prisiminsime kinematikos formules, apibūdinančias tamprų kūnų susidūrimą. Skysčio ir dujų molekulė arba atomas yra laikomi elastine sfera. Skystos ir dujinės medžiagos viduje dalelės nuolat susiduria viena su kita, keičiasi energija ir impulsu. Todėl slėgis taip pat egzistuoja ne tik indo sienelės atžvilgiu, bet ir bet kokios medžiagos viduje.

Net vakuume visada yra tam tikras kiekis dalelių, kurios jame sukuria nedidelį slėgį. Tiesa, prireikė šiek tiek laiko išsiaiškinti, kad toks slėgis egzistuoja vakuume. Iš pradžių buvo manoma, kad vakuumas yra absoliuti tuštuma ir sukuria nulinį slėgį. Mokyklos kurso fizika šią prielaidą naudoja ir dabar.

slėgio fizika
slėgio fizika

Grįžkime prie dalelių judėjimo. Tai padės mums suprasti, koks slėgis yra kinetinis ir statinis. Kai dalelės yra chaotiškame terminiame judėjime, kuris yra pastovus, atsiranda statinis slėgis. Kai sistema veikia bet kokį išorinį poveikį ir atsiranda vyraujančios dalelių judėjimo kryptys, tos pačios dalelės pradeda daryti kinetinį slėgį.

Statinį slėgį galima stebėti, pavyzdžiui, vandens pripildytos vonios dugne. Jei atidarysite čiaupą, krintanti vandens srovė sukurs papildomą kinetinį slėgį. Supaprastinta, jį galima apskaičiuoti remiantis tuo pačiusvarstymai, kurie buvo aprašyti aukščiau dėl elastingų dalelių susidūrimų. Purkštukas turi išmatuojamą greitį ir smūgio metu keičia impulsą su vonios dugnu. Bendras sistemos (vandens vonios) slėgis bus lygus statinio ir kinetinio slėgių sumai.

Rekomenduojamas: