Hvad er målt tryk i fysik, trykenheder

Forestil dig en luftfyldt, forseglet cylinder med et stempel monteret på toppen. Hvis du begynder at skubbe stemplet, vil luftvolumenet i cylinderen begynde at falde, luftmolekylerne vil kollidere med hinanden og med stemplet mere og mere intensivt, og trykket af trykluft på stemplet vil stige.

Hvis stemplet nu pludselig slippes, vil trykluften skubbe det kraftigt opad. Dette vil ske, fordi med konstant stempelareal vil kraften, der virker på stemplet fra trykluftsiden, stige. Stemplets areal forbliver uændret, men kraften af ​​gasmolekylerne stiger, og trykket stiger tilsvarende.

Eller et andet eksempel. En mand står på jorden og står på begge fødder. I denne stilling er en person behagelig, oplever ikke ubehag. Men hvad hvis den person beslutter sig for at stå på ét ben? Han vil bøje det ene ben ved knæet og hviler nu på jorden med kun et ben. I denne stilling vil en person føle noget ubehag, da trykket på benet er steget, og omkring 2 gange.Hvorfor? For det område, hvorigennem tyngdekraften nu skubber en person til jorden, er faldet 2 gange. Her er et eksempel på, hvad pres er, og hvor nemt det kan opdages i hverdagen.

Fysisk pres

Med hensyn til fysik er tryk en fysisk størrelse, der er numerisk lig med kraften, der virker vinkelret på overfladen pr. arealenhed af den givne overflade. Derfor, for at bestemme trykket på et bestemt punkt på overfladen, divideres den normale komponent af kraften på overfladen med arealet af det lille overfladeelement, som denne kraft virker på. Og for at bestemme det gennemsnitlige tryk over hele området skal den normale komponent af kraften, der virker på overfladen, divideres med det samlede areal af denne overflade.

Pascal (Pa)

Trykket måles i NE i pascal (Pa). Denne enhed for trykmåling blev opkaldt til ære for den franske matematiker, fysiker og forfatter Blaise Pascal, forfatter til den grundlæggende lov om hydrostatik - Pascals lov, som siger, at trykket på en væske eller gas overføres til ethvert punkt uden ændringer i alle retninger. For første gang blev trykenheden "Pascal" sat i omløb i Frankrig i 1961, ifølge dekretet om enheder, tre århundreder efter videnskabsmandens død.

En pascal er lig med trykket forårsaget af en kraft på en newton jævnt fordelt og rettet vinkelret på en overflade på en kvadratmeter.

Pascal måler ikke kun mekanisk tryk (mekanisk spænding), men også elasticitetsmodul, Youngs modul, bulkmodul, flydegrænse, proportional grænse, trækstyrke, forskydningsmodstand, lydtryk og osmotisk tryk. Traditionelt udtrykker Pascals de vigtigste mekaniske egenskaber ved materialer i et modstandsdygtigt materiale.

Teknisk atmosfære (at), fysisk (atm), kilogram kraft pr. kvadratcentimeter (kgf / cm2)

Udover Pascal bruges andre (uden for systemet) enheder til at måle tryk. En af disse enheder er «atmosfære» (c). Trykket i én atmosfære er omtrent lig det atmosfæriske tryk på Jordens overflade i niveau med Verdenshavet. I dag forstås "atmosfære" som en teknisk atmosfære (c).

En teknisk atmosfære (at) er det tryk, der genereres af en kraft pr. kilogram (kgf) jævnt fordelt over et område på en kvadratcentimeter. Et kilogram kraft er til gengæld lig med tyngdekraften, der virker på et legeme med en masse på et kilogram under forhold med gravitationsacceleration lig med 9,80665 m/s2. Således er et kilogram kraft lig med 9,80665 newton, og 1 atmosfære er nøjagtigt lig med 98066,5 Pa. 1 ved = 98066,5 Pa.

I atmosfærer måles for eksempel trykket i bildæk, for eksempel er det anbefalede tryk i dækkene på passagerbussen GAZ-2217 3 atmosfærer.

Der er også en «fysisk atmosfære» (atm), defineret som trykket af en kviksølvsøjle, der er 760 mm høj ved dens basis, mens massefylden af ​​kviksølv er 13.595,04 kg/m3, ved en temperatur på 0 °C og under betingelser for gravitationsacceleration, lig med 9,80665 m/s2.Så det viser sig, at 1 atm = 1,033233 ved = 101 325 Pa.

Hvad angår kilogram-kraften pr. kvadratcentimeter (kgf / cm2), svarer denne ikke-systematiske trykenhed med god nøjagtighed til normalt atmosfærisk tryk, hvilket nogle gange er praktisk til at evaluere forskellige effekter.

Bar (bar), barium

Uden for systemet er «bar» lig med cirka en atmosfære, men det er mere præcist - nøjagtigt 100.000 Pa. I SGS-systemet er 1 bar lig med 1.000.000 dyn/cm2. Tidligere blev navnet «bar» båret af den enhed, der nu hedder «barium» og var lig med 0,1 Pa eller i CGS-systemet 1 barium = 1 dyn/cm2. Ordene "bar", "barium" og "barometer" kommer fra det samme græske ord for "vægt".

Ofte bruges enheden mbar (millibar), svarende til 0,001 bar, til at måle atmosfærisk tryk i meteorologi. Og at måle trykket på planeter, hvor atmosfæren er meget tynd — μbar (mikrobar), svarende til 0,000001 bar. På tekniske manometre er skalaen oftest gradueret i søjler.

Millimeter kviksølv (mmHg), millimeter vand (mmHg)

Ikke-millimeter kviksølvenhed er lig med 101325/760 = 133,3223684 Pa. Det betegnes "mm Hg", men nogle gange betegnes det "torr" - til ære for den italienske fysiker, elev af Galileo, Evangelista Torricelli, forfatter til begrebet atmosfærisk tryk.

Enheden blev skabt i forbindelse med en bekvem måde at måle atmosfærisk tryk på med et barometer, hvor kviksølvsøjlen er i ligevægt under påvirkning af atmosfærisk tryk. Kviksølv har en høj densitet på omkring 13.600 kg/m3 og har et lavt mættet damptryk ved stuetemperatur, hvorfor kviksølv samtidig blev valgt til barometre.

Ved havoverfladen er atmosfærisk tryk cirka 760 mm Hg, og det er denne værdi, der nu betragtes som normalt atmosfærisk tryk, svarende til 101325 Pa eller én fysisk atmosfære, 1 atm. Det vil sige, at 1 millimeter kviksølv er lig med 101325/760 pascal.

I millimeter kviksølv måles tryk i medicin, meteorologi og luftfartsnavigation. I medicin måles blodtrykket i mm Hg, i vakuumteknologi trykmåleinstrumenter er gradueret i mmHg sammen med søjler. Nogle gange skriver de endda kun 25 mikron, hvilket betyder kviksølvsøjlemikron, når det kommer til evakuering, og trykmålinger foretages med vakuummålere.

I nogle tilfælde bruges millimeter vand og derefter 13,59 mm vandsøjle = 1 mm Hg. Nogle gange er det mere hensigtsmæssigt og bekvemt. En millimeter af en vandsøjle, som en millimeter af en kviksølvsøjle, er en enhed uden for systemet svarende til det hydrostatiske tryk på 1 mm af en vandsøjle, som denne søjle udøver på en flad base ved en vandsøjletemperatur på 4 °C.