Wat is die druk van 'n gas, vloeistof en vaste stof

Wat is die druk van 'n gas, vloeistof en vaste stof
Wat is die druk van 'n gas, vloeistof en vaste stof
Anonim

Reeds in die antieke wêreld het mense vermoed wat die druk van lug en vloeistowwe werklik is. Sommige van die idees oor die atoomstruktuur van materie het op ons neergekom in die gedig “Oor die aard van die dinge” van Lucretius Cara, en dit is die tydperk van die oudheid, terwyl die eienskappe van druk effektief reeds in Antieke Egipte gebruik is. Die priesters het die verhitte en uitgerekte gas gebruik om die deure van die tempels "magies" oop te maak, en die bouers het 'n hidrouliese hysbak gebruik om swaar klipblokke op te lig.

wat is druk
wat is druk

Vandag, op die vraag wat druk as 'n fisiese grootheid is, antwoord hulle: dit is gelyk aan die verhouding van krag tot eenheidsoppervlakte. Daarom is lugdruk, vloeistofdruk in 'n vaartuig en vaste liggaamsdruk op 'n steun soortgelyke verskynsels. Aangesien dit geweld behels, kan druk uitgeoefen word om werk te doen (wat was wat die ondernemende antieke Egiptiese priesters gebruik het).

Met die druk van 'n soliede liggaam op 'n steun, is alles in beginsel duidelik. Die gewig van die liggaam is 'n krag, en dit word gedeel deur die area van kontak van die liggaam met die ondersteuning. Maar in vloeistof en gas is deeltjies nie in rus nie. Hulle beweeg voortdurend, hetsy chaotiese Browniese of gerigte oordrag as gevolg van die invloed van eksterne kragte of interne toestande van die sisteem. Druk word geskep deur die impak van deeltjies op die murevaartuig.

statiese druk
statiese druk

Die krag wat in hierdie geval betrokke is om druk te skep, is die momentum wat elke deeltjie per tydseenheid afgee. Waar die momentum en krag vandaan kom, sal ons verstaan as ons die formules van kinematika onthou wat die elastiese botsing van liggame beskryf. 'n Molekule of atoom van vloeistof en gas word as 'n elastiese sfeer beskou. Binne 'n vloeibare en gasvormige stof bots deeltjies voortdurend met mekaar, ruil energie en momentum uit. Daarom bestaan druk ook nie net in verhouding tot die wand van die vat nie, maar ook binne enige stof.

Selfs binne 'n vakuum is daar altyd 'n sekere hoeveelheid deeltjies wat 'n klein druk daarin skep. Dit het weliswaar tyd geneem om uit te vind dat sulke druk in 'n vakuum bestaan. Aanvanklik is geglo dat vakuum 'n absolute leemte is, en dit skep nul druk. Die fisika van die skoolkursus gebruik hierdie aanname selfs nou.

druk fisika
druk fisika

Kom ons keer terug na deeltjiebeweging. Dit sal ons help om te verstaan wat druk kineties en staties is. Wanneer deeltjies in chaotiese termiese beweging is, wat konstant is, is daar 'n statiese druk. Wanneer enige eksterne invloed op die sisteem toegepas word, en heersende rigtings verskyn in die beweging van deeltjies, begin hierdie selfde deeltjies kinetiese druk uitoefen.

Statiese druk kan byvoorbeeld waargeneem word aan die onderkant van 'n bad wat met water gevul is. As jy die kraan oopmaak, sal die vallende straal water bykomende kinetiese druk skep. Vereenvoudig, dit kan op dieselfde basis bereken wordoorwegings wat hierbo beskryf is rakende elastiese botsings van deeltjies. Die straal het 'n meetbare spoed en ruil momentum met die onderkant van die bad by impak. Die totale druk van die sisteem (waterbad) sal gelyk wees aan die som van die statiese en kinetiese druk.

Aanbeveel: