Kolikšen je tlak plina, tekočine in trdne snovi

Kolikšen je tlak plina, tekočine in trdne snovi
Kolikšen je tlak plina, tekočine in trdne snovi
Anonim

Že v starodavnem svetu so ljudje sumili, kakšen je v resnici tlak zraka in tekočin. Nekatere ideje o atomski strukturi snovi so prišle do nas v pesmi "O naravi stvari" Lukrecija Care, in to je obdobje antike, medtem ko so se lastnosti pritiska učinkovito uporabljale že v starem Egiptu. Duhovniki so s segretim in ekspandiranim plinom "čarobno" odprli vrata templjev, gradbeniki pa so uporabili hidravlično dvigalo za dvigovanje težkih kamnitih blokov.

kaj je pritisk
kaj je pritisk

Danes na vprašanje, kaj je tlak kot fizikalna količina, odgovarjajo: enak je razmerju sile in enote površine. Zato so zračni tlak, tlak tekočine v posodi in tlak trdnega telesa na nosilcu podobni pojavi. Ker vključujejo silo, je mogoče prisiliti, da se opravi delo (kar so uporabljali podjetni staroegipčanski duhovniki).

S pritiskom trdnega telesa na oporo je načeloma vse jasno. Teža telesa je sila in jo delimo s površino stika telesa z oporo. Toda v tekočini in plinu delci ne mirujejo. Nenehno se premikajo, bodisi kaotičen Brownov ali usmerjen prenos zaradi vpliva zunanjih sil ali notranjih pogojev sistema. Tlak nastane zaradi udarca delcev na steneplovilo.

statični tlak
statični tlak

Sila, ki sodeluje pri ustvarjanju tlaka v tem primeru, je zagon, ki ga vsak delec odda na enoto časa. Od kod izvirata zagon in sila, bomo razumeli, če se spomnimo formul kinematike, ki opisujejo elastični trk teles. Molekula ali atom tekočine in plina se obravnava kot elastična krogla. V notranjosti tekoče in plinaste snovi delci nenehno trčijo med seboj, izmenjujejo energijo in zagon. Zato tudi tlak ne obstaja samo glede na steno posode, ampak tudi znotraj katere koli snovi.

Tudi znotraj vakuuma je vedno določena količina delcev, ki v njej ustvarijo majhen tlak. Res je, trajalo je nekaj časa, da smo ugotovili, da tak pritisk obstaja v vakuumu. Sprva je veljalo, da je vakuum absolutna praznina in ustvarja ničelni tlak. Fizika šolskega tečaja uporablja to predpostavko tudi zdaj.

fizika tlaka
fizika tlaka

Vrnimo se k gibanju delcev. Pomagal nam bo razumeti, kaj je tlak kinetični in statičen. Ko so delci v kaotičnem toplotnem gibanju, ki je konstantno, obstaja statični tlak. Ko se na sistem uporabi kakršen koli zunanji vpliv in se pri gibanju delcev pojavijo prevladujoče smeri, ti isti delci začnejo izvajati kinetični pritisk.

Statični tlak lahko opazimo na primer na dnu kadi, napolnjene z vodo. Če odprete pipo, bo padajoči curek vode ustvaril dodaten kinetični tlak. Poenostavljeno, se lahko izračuna na podlagi istegapremisleki, ki so bili opisani zgoraj v zvezi z elastičnimi trki delcev. Curek ima merljivo hitrost in ob trku izmenjuje zagon z dnom kopeli. Skupni tlak v sistemu (vodna kopel) bo enak vsoti statičnega in kinetičnega tlaka.

Priporočena: