ความดันของก๊าซ ของเหลว และของแข็งคืออะไร

ความดันของก๊าซ ของเหลว และของแข็งคืออะไร
ความดันของก๊าซ ของเหลว และของแข็งคืออะไร
Anonim

ในสมัยโบราณ ผู้คนต่างสงสัยว่าความดันของอากาศและของเหลวเป็นอย่างไร แนวคิดบางประการเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมของสสารมาถึงเราในบทกวี "On the Nature of Things" โดย Lucretius Cara และนี่คือช่วงเวลาของสมัยโบราณในขณะที่คุณสมบัติของความดันถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในอียิปต์โบราณ นักบวชใช้แก๊สที่ร้อนและขยายตัวเพื่อ "เปิดประตู" ของวัด "อย่างมหัศจรรย์" และผู้สร้างใช้ลิฟต์ไฮดรอลิกยกบล็อกหินหนัก

ความกดดันคืออะไร
ความกดดันคืออะไร

วันนี้สำหรับคำถามที่ว่าความดันเป็นปริมาณทางกายภาพคืออะไร พวกเขาตอบ: เท่ากับอัตราส่วนของแรงต่อพื้นที่หน่วย ดังนั้น ความกดอากาศ ความดันของเหลวในภาชนะ และความดันร่างกายที่แข็งบนฐานรองรับจึงเป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากต้องใช้กำลัง จึงเกิดแรงกดดันในการทำงาน (ซึ่งเป็นสิ่งที่นักบวชอียิปต์โบราณกล้าได้กล้าเสีย)

โดยหลักการแล้วทุกอย่างชัดเจนด้วยความกดดันของร่างกายที่มั่นคง น้ำหนักของร่างกายเป็นแรงและแบ่งตามพื้นที่สัมผัสของร่างกายที่มีการรองรับ แต่ในอนุภาคของเหลวและก๊าซจะไม่นิ่ง พวกมันเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะเป็นบราวเนียนที่วุ่นวายหรือการถ่ายโอนโดยตรงเนื่องจากอิทธิพลของแรงภายนอกหรือสภาวะภายในของระบบ แรงดันเกิดจากผลกระทบของอนุภาคบนผนังเรือ.

แรงดันคงที่
แรงดันคงที่

แรงที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแรงกดดันในกรณีนี้คือโมเมนตัมที่แต่ละอนุภาคปล่อยออกมาต่อหน่วยเวลา โมเมนตัมและแรงมาจากไหน เราจะเข้าใจว่าถ้าเราจำสูตรของจลนศาสตร์ที่อธิบายการชนกันของวัตถุแบบยืดหยุ่นได้ โมเลกุลหรืออะตอมของของเหลวและก๊าซถือเป็นทรงกลมยืดหยุ่น ภายในสารของเหลวและก๊าซ อนุภาคจะชนกันอย่างต่อเนื่อง แลกเปลี่ยนพลังงานและโมเมนตัม ดังนั้น ความดันจึงมีอยู่ไม่เฉพาะในส่วนที่สัมพันธ์กับผนังของภาชนะแต่ยังรวมถึงภายในสารใดๆ

แม้ในสุญญากาศ ก็มักจะมีอนุภาคจำนวนหนึ่งที่สร้างแรงกดดันเล็กน้อยอยู่ในนั้น จริงอยู่ต้องใช้เวลาพอสมควรกว่าจะพบว่าความดันดังกล่าวมีอยู่ในสุญญากาศ ในขั้นต้น เชื่อกันว่าสุญญากาศเป็นโมฆะสัมบูรณ์ และทำให้เกิดความดันเป็นศูนย์ ฟิสิกส์ของหลักสูตรโรงเรียนใช้สมมติฐานนี้แม้ในขณะนี้

ฟิสิกส์ความดัน
ฟิสิกส์ความดัน

กลับไปที่การเคลื่อนที่ของอนุภาคกัน มันจะช่วยให้เราเข้าใจว่าแรงดันคืออะไรเกี่ยวกับจลนศาสตร์และสถิต เมื่ออนุภาคอยู่ในการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่โกลาหล ซึ่งคงที่ ก็จะเกิดแรงดันสถิต เมื่ออิทธิพลภายนอกใดๆ ถูกนำไปใช้กับระบบ และทิศทางที่ปรากฏอยู่ทั่วไปในการเคลื่อนที่ของอนุภาค อนุภาคเดียวกันนี้จะเริ่มออกแรงกดจลนศาสตร์

แรงดันสถิตย์สามารถสังเกตได้ ตัวอย่างเช่น ที่ด้านล่างของอ่างที่เติมน้ำ หากคุณเปิดก๊อกน้ำ กระแสน้ำที่ตกลงมาจะสร้างแรงดันจลนศาสตร์เพิ่มเติม ง่าย ๆ ก็คำนวณได้เหมือนกันข้อควรพิจารณาที่อธิบายข้างต้นเกี่ยวกับการชนกันของอนุภาคแบบยืดหยุ่น เครื่องบินเจ็ตมีความเร็วที่วัดได้และแลกเปลี่ยนโมเมนตัมกับก้นอ่างเมื่อกระทบ แรงดันรวมของระบบ (อ่างน้ำ) จะเท่ากับผลรวมของแรงดันสถิตและแรงดันจลนศาสตร์

แนะนำ: