πίεση

Εξηγούμε τι είναι πίεση και τους τύπους που υπάρχουν. Επίσης, παραδείγματα αυτού του φυσικού μεγέθους και η σχέση του με τη θερμοκρασία.

Η πίεση είναι δύναμη ανά μονάδα επιφάνειας.

Τι είναι πίεση;

Η πίεση είναι ένα βαθμωτό φυσικό μέγεθος που αντιπροσωπεύεται από το σύμβολοΠ, που δηλώνει μια προβολή τουδύναμη ασκείται κάθετα σε μια επιφάνεια, ανά μονάδα επιφάνειας.

Η πίεση σχετίζεται με μια δύναμη συνεχούς δράσης και μια επιφάνεια στην οποία δρα, γι' αυτό και μετριέται σε Διεθνές σύστημα (SI) σε πασκάλ (Pa), το καθένα ισοδυναμεί με ένα Newton (Ν) της δύναμης που επενεργεί σε ένα τετραγωνικό μέτρο (m2) Επιφανείας. Στο αγγλικό σύστημα, από την άλλη πλευρά, το μέτρο των λιβρών (λίρες) ανά ίντσα (ίντσες).

Η ύλη συνήθως υπόκειται σε διαφορετικές πιέσεις. Για παράδειγμα, α αέριο εντός ορισμένων Ενταση ΗΧΟΥ θα ασκήσει μεγαλύτερη πίεση αν αυξηθεί η θερμοκρασία. Γενικά, οι αλλαγές στην πίεση στην οποία υπόκειται η ύλη μπορεί να την αναγκάσουν να αλλάξει Κατάσταση συγκέντρωσης, δηλαδή από γκάζι στο υγρό, για παράδειγμα, όπως γίνεται συχνά με τα αέρια υδρογονανθράκων.

Άλλες μονάδες μέτρηση η πίεση περιλαμβάνει bar (10 N / cm3), ο ΑΤΜ ή ατμόσφαιρα (ισοδύναμο με περίπου 101325 πα), ο Torr (ισοδυναμεί με 133,32 πα), και χιλιοστά υδραργύρου (mmHg). Η συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της πίεσης είναι γνωστή ωςόργανο παρακολούθησης αρτηριακής πίεσης.

Τύποι πίεσης

Η υδροστατική πίεση είναι αυτή που βιώνουν τα υγρά.

Η πίεση μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με τους ακόλουθους τύπους:

  • Απόλυτος Είναι η πίεση που ασκείται σε ένα σώμα από τη δράση κάποιου στοιχείου, συν την ατμοσφαιρική πίεση που υφίσταται (όλα τα σώματα του πλανήτη υπόκεινται σε ατμοσφαιρική πίεση).
  • Ατμοσφαιρικός. Είναι η πίεση που ασκείται από ολόκληρη τη μάζα των αερίων στο ατμόσφαιρα στην επιφάνεια της γης και σε οτιδήποτε στηρίζεται σε αυτήν. Καθώς κάποιος ανεβαίνει σε σχέση με τη στάθμη της θάλασσας (σε αεροπλάνο ή ανεβαίνοντας ένα βουνό), η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται καθώς υπάρχει μικρότερη μάζα αέρας Σχετικά με εμάς.
  • Μετρητής. Είναι η πίεση που υπάρχει πάνω από την τιμή της ατμοσφαιρικής πίεσης. Ονομάζεται επίσης σχετική πίεση, η τιμή της αντιστοιχεί στη διαφορά μεταξύ απόλυτης πίεσης και ατμοσφαιρικής πίεσης. Η σχετική πίεση μετριέται χρησιμοποιώντας ένα μανόμετρο (εξ ου και το όνομά του) και είναι αυτό που χρησιμοποιείται πιο συχνά στην καθημερινή ζωή.
  • Υδροστατικό ή υδροδυναμικό. Είναι η πίεση που βιώνουν τα υγρά, τόσο λόγω του βάρος του ίδιου του υγρού σε ηρεμία (υδροστατική), όπως σε σταθερή κίνηση (υδροδυναμική). Συνήθως υπολογίζεται μια μέση πίεση μεταξύ των δύο.

Παραδείγματα πίεσης

Οι χύτρες ταχύτητας έχουν σχεδιαστεί για να μαλακώνουν γρήγορα τα τρόφιμα.

Μερικά καθημερινά παραδείγματα της δράσης της πίεσης μπορεί να είναι:

  • Χύτρες ταχύτητας. Αυτά τα τηγάνια ειδικά σχεδιασμένα για να μαλακώνουν γρήγορα τα τρόφιμα λειτουργούν με βάση ένα ισχυρό κράτημα μεταξύ του καπακιού και της κατσαρόλας που, αυξάνοντας τη θερμοκρασία και, επομένως, την πίεση του περιεχομένου, κάνει το φαγητό να μαλακώνει πιο γρήγορα.
  • Ψύξη. Οι καταψύκτες και άλλες ψυκτικές συσκευές λειτουργούν με κυκλοφορία αυγρό ή αέριο υπό πίεση μέσω σωλήνα. Μέσω ενός κυκλώματος στο οποίο οι πιέσεις αυξάνονται και μειώνονται (αυξάνοντας και μειώνοντας επίσης τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος υγρού ή αερίου), η ψυκτική συσκευή αφαιρεί τη θερμότητα κατά την επαφή.
  • Υδραυλικά φρένα. Σχεδιασμένα για να αποτρέπουν τις ανατροπές αυτοκινήτων και άλλων οχημάτων, λειτουργούν διατηρώντας την πίεση υγρού φρένων υψηλή ή χαμηλή όπως απαιτείται εκείνη τη στιγμή, για ομαλή δράση πέδησης και ελαχιστοποίηση του κινδύνου ολίσθησης και ανατροπής.
  • Η βύθιση. Όντας κάτω από τοΝερόΓια παράδειγμα, κατά την κατάδυση, η δράση του σώματος του νερού στο σώμα γίνεται αντιληπτή ως μια πιο έντονη μορφή πίεσης. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε φυσική ζημιά όταν βρίσκεστε μίλια κάτω από την επιφάνεια.

Πίεση και θερμοκρασία

Ο νόμος του Gay-Lussac καθιερώνει μια άμεση αναλογία μεταξύ της πίεσης ενός αερίου και της θερμοκρασίας του.

Η πίεση και η θερμοκρασία συνδέονται στενά. Όταν ένα ουσία συμπιεστό (όπως ένα υγρό ή, καλύτερα, ένα αέριο) υπόκειται σε υψηλές πιέσεις που αναγκάζουν σωματίδια (συνήθως διασκορπισμένα) για να πλησιάσουν ο ένας τον άλλον και να δονηθούν με μεγαλύτερη ταχύτητα, υπάρχει συσσώρευση Ενέργεια που συνήθως κυκλοφορεί ως θερμότητα. Πράγματι, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα των σωματιδίων, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία.

Αυτή η σχέση περιγράφεται από τον νόμο του Gay-Lussac, ο οποίος καθιερώνει μια άμεση αναλογία μεταξύ της πίεσης ενός σταθερού όγκου ενός ιδανικού αερίου και της θερμοκρασίας του, σύμφωνα με τον τύπο:

P / T = k

Όπου P είναι πίεση, T είναι θερμοκρασία και k είναι σταθερά.

!-- GDPR -->