रुख्लेंको ए.पी.

जलगति विज्ञान

समस्या समाधान के उदाहरण

शिक्षक का सहायक

दिशा में स्नातक की तैयारी के लिए

एग्रोइंजीनियरिंग

टूमेन - 2012

समीक्षक:

तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार, एसोसिएट प्रोफेसर ए.ई. कोरोलेव।

जी 46 रुख्लेंको ए.पी. हाइड्रोलिक्स। टूमेन राज्य कृषि अकादमी की समस्याओं को हल करने के उदाहरण। - टूमेन, 2012।

विषय के सभी मुख्य वर्गों में समस्या समाधान के उदाहरण दिए गए हैं। मैनुअल में प्रत्येक के समाधान के विस्तृत विवरण के साथ 57 कार्य हैं।

इस मैनुअल का उद्देश्य छात्रों को पाठ्यक्रम के सभी विषयों पर समस्याओं को हल करने के लिए स्वतंत्र अध्ययन और कार्यप्रणाली को आत्मसात करने में मदद करना है।

TGSHA के यांत्रिकी और प्रौद्योगिकी संस्थान के कार्यप्रणाली आयोग के निर्णय द्वारा प्रकाशित।

© टूमेन स्टेट

कृषि अकादमी।

© ए.पी. रुखलेन्को, 2012।

प्रस्तावना

छात्रों के लिए सैद्धांतिक पाठ्यक्रम में महारत हासिल करने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त विशिष्ट इंजीनियरिंग समस्याओं को हल करने में सैद्धांतिक नींव के ज्ञान का उपयोग करने की क्षमता है। यह समस्या समाधान है जो रचनात्मक इंजीनियरिंग सोच के लिए छात्रों के कौशल को विकसित करता है, इस अनुशासन के अध्ययन से संबंधित इंजीनियरिंग मुद्दों को हल करने में स्वतंत्रता के विकास में योगदान देता है।

इस मैनुअल में सभी कार्यों को विषय के अनुसार अनुशासन का अध्ययन करने के क्रम में रखा गया है, दिशा 110800 - एग्रोइंजीनियरिंग के स्नातक की तैयारी के लिए कार्य कार्यक्रमों के अनुसार।

मैनुअल पूर्णकालिक और अंशकालिक छात्रों के लिए अभिप्रेत है। इसका उद्देश्य छात्रों को "हाइड्रोलिक्स" पाठ्यक्रम के विषयों पर समस्याओं को हल करने के लिए कार्यप्रणाली में महारत हासिल करने में मदद करना है। विशेष रूप से उपयोगी, लेखक के अनुसार, मैनुअल उन छात्रों के लिए होगा जो कक्षाएं छोड़ते हैं, क्योंकि इससे उन्हें इस अनुशासन में महारत हासिल करने में मदद मिलेगी।

नीचे दी गई तालिका प्रत्येक विषय के लिए समस्याओं की संख्या और प्रत्येक विषय पर सैद्धांतिक सामग्री के अध्ययन के लिए साहित्य को दर्शाती है।

व्यावहारिक कक्षाओं के विषय

समस्याओं के समाधान के लिए

पाठ का विषय	№№ विषय पर कार्य	साहित्य, पी. नं।
तरल पदार्थ के भौतिक गुण	1,2	8..13	8..14	7..12	3..4	3…4
हीड्रास्टाटिक दबाव	3,4,5,6,7,8,	20..25	19..25	17..20	5..7	7..8
सपाट और घुमावदार सतहों पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव का बल	9,10,11,12,13,14, 15,16,17,19,21	25..31	28..34	21..27	7..9	15..16
बर्नौली समीकरण। हाइड्रोलिक प्रतिरोध	22,23,24,25,26,27 28,29,30,31,32	42..45 55..64	46..52 52..78	44..59	13..16 19..24	30..36
छेद, नोजल, थ्रॉटल और वाल्व के माध्यम से द्रव प्रवाह	34,35,36,37,38,39, 40,41	72..79	78..89	63..76	25..29	45..48
पाइपलाइनों की हाइड्रोलिक गणना	42,43,44	64..70	94..104	76..99	31..38	57..63
फलक पंप	45,46,47,48	89..108 131..134	139..158 163..173	146..161	41..59	78..83
वॉल्यूमेट्रिक हाइड्रोलिक मशीनें	50,51,52,53	141..169	177..204	223..235	59..76	88..91
वॉल्यूमेट्रिक हाइड्रोलिक ड्राइव	54,55,56,57	192..200	204..224	271..279	77..84	95..98

अनुशासन के सैद्धांतिक भाग का अध्ययन करने के लिए साहित्य

1. इसेव ए.पी., सर्गेव बी.आई., दीदुर वी.ए. कृषि प्रक्रियाओं का हाइड्रोलिक्स और हाइड्रोमैकेनाइजेशन एम: एग्रोप्रोम पब्लिशिंग हाउस, 1990 - 400s।

2. एन.ए. पलिश्किन हाइड्रोलिक्स और कृषि जल आपूर्ति एम: एग्रोप्रोम पब्लिशिंग हाउस, 1990 - 351s।

3. सबशविली आर.जी. हाइड्रोलिक्स, हाइड्रोलिक मशीन, कृषि जल आपूर्ति: प्रोक। विश्वविद्यालयों के लिए भत्ता एम: कोलोस 1997-479s।

4. रुख्लेंको ए.पी. हाइड्रोलिक्स और हाइड्रोलिक मशीनें। पाठ्यपुस्तक TGSHA-ट्युमेन 2006 124पी।

1. तरल की लोच का थोक मापांक निर्धारित करें,

यदि 250 किग्रा भार वाले भार A की क्रिया के तहत पिस्टन ने △h=5mm की दूरी तय की। पिस्टन प्रारंभिक ऊंचाई एच = 1.5 मीटर, पिस्टन व्यास डी = 80 मिमी और टैंक डी = 300 मिमी, टैंक ऊंचाई एच = 1.3 मीटर। पिस्टन वजन की उपेक्षा करें। जलाशय को बिल्कुल कठोर माना जाता है।

फेसला:एक तरल की संपीड्यता की विशेषता बल्क मापांक E द्वारा होती है, जो सामान्यीकृत हुक के नियम में शामिल है: =,

जहां \u003d दबाव में वृद्धि के कारण तरल मात्रा वी की वृद्धि (इस मामले में, कमी) p . हम वांछित मूल्य के सापेक्ष उपरोक्त निर्भरता लिखते हैं:

समीकरण के दाईं ओर, अज्ञात मात्राओं को प्रारंभिक डेटा के रूप में व्यक्त किया जाना चाहिए। बाहरी भार के कारण दबाव बढ़ जाता है, अर्थात् भार का भार:

तरल की प्रारंभिक मात्रा सिलेंडर और जलाशय में तरल की मात्रा का योग है:
= · .

द्रव आयतन में पूर्ण परिवर्तन V:

समीकरण के दायीं ओर p, V और V के व्यंजकों को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

ई = =

= = .

2. बेलनाकार ऊर्ध्वाधर टैंक की ऊंचाई h=10m, इसका व्यास D=3m। ईंधन तेल का द्रव्यमान निर्धारित करें (ρ m \u003d 920 किग्रा / ), जिसे टैंक में 15 पर डाला जा सकता है, यदि इसका तापमान 40 0 ​​C तक बढ़ सकता है। टैंक की दीवारों के विस्तार की उपेक्षा करें, तापमान गुणांक तरल का बड़ा विस्तार β टी \u003d 0.0008 1/ 0 सी।

फेसला:ईंधन तेल के द्रव्यमान को उसके घनत्व और आयतन के गुणनफल के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, अर्थात:

या ,

जहां एच एम टैंक में टी = 15 0 सी पर ईंधन तेल का प्रारंभिक स्तर है। β टी के लिए अभिव्यक्ति से हम बढ़ते तापमान के साथ ईंधन तेल की मात्रा में पूर्ण परिवर्तन पाते हैं, यानी:

.

दूसरी ओर, समान मूल्य को टैंक की मात्रा और ईंधन तेल की प्रारंभिक मात्रा के बीच के अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है:

इन आयतनों को ज्यामितीय मापदंडों के रूप में व्यक्त करते हुए, हम लिख सकते हैं कि:

वी = ·

इसके लिए व्यंजकों के सही भागों की बराबरी करें:

.

समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों को कम करने पर, हम प्राप्त करते हैं

कहाँ = .

परिणामी मान को मूल समीकरण में रखें

यहाँ: t \u003d t k - t n \u003d 40 - 15 \u003d 25 0 ।

3. टैंक में निरपेक्ष वायु दाब निर्धारित करें, यदि वायुमंडलीय दबाव पर h a \u003d \u003d 760 mm Hg के अनुरूप हो। कला। पारा वैक्यूम गेज का संकेत = 0.2 मीटर, ऊंचाई एच = 1.5 मीटर। स्प्रिंग वैक्यूम गेज का संकेत क्या है? बुध घनत्व = 13600 किग्रा/.

फेसला:इस समस्या को हल करने के लिए, हम हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण का उपयोग करते हैं, जो हमें द्रव में किसी भी बिंदु पर दबाव और "समान दबाव की सतह" की अवधारणा को निर्धारित करने की अनुमति देता है। जैसा कि ज्ञात है, एक स्थिर न्यूटनियन द्रव के लिए, समान दबाव की सतह क्षैतिज विमानों के एक सेट का प्रतिनिधित्व करती है। इस मामले में, हम दो क्षैतिज विमानों को समान दबाव की सतहों के रूप में लेते हैं - कनेक्टिंग ट्यूब में पानी और हवा के बीच का इंटरफ़ेस और पारा वैक्यूम गेज के दाहिने घुटने में हवा और पारा के बीच का इंटरफ़ेस। पहली सतह के लिए, बिंदु ए और बी पर दबाव समान है और हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण के अनुसार निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है:

पी ए \u003d पी बी \u003d पी 1 + जी एच,

जहां पी 1 टैंक में पूर्ण वायु दाब है। इस समीकरण से यह निम्नानुसार है:

पी 1 \u003d पी ए - · जी · एच।

यदि हम वायु घनत्व को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो हम लिख सकते हैं कि p A \u003d p B \u003d p E, अर्थात। बिंदु ए, बी और ई पर दबाव समान हैं।

दूसरी सतह के लिए, बिंदु C और D पर दबाव समान और वायुमंडलीय के बराबर हैं,

पी ए \u003d पी सी \u003d पी डी।

दूसरी ओर, t. C पर दबाव को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

जहां से पी ई \u003d पी ए - आरटी · जी · एच आरटी।

p A के व्यंजकों को p 1 के निर्धारण के लिए समीकरण में प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

पी 1 \u003d पी ए - आरटी जी एच एच आरटी - जी एच \u003d आरटी जी (एच ए - एच आरटी) - जी एच एच।

हम समीकरण के दाईं ओर मात्राओं के संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करके संख्यात्मक मान p 1 पाते हैं:

पी 1 \u003d 13600 9.81 (0.76 - 0.2) - 1000 9.81 1.5 \u003d

74713 - 14715 = 59998Pa = 60kPa।

वैक्यूम जो वैक्यूम गेज दिखाएगा:

पी वाक \u003d पी ए - पी 1 \u003d आरटी जी एच एच ए - पी 1 \u003d

13600 9.81 0.76 10 -3 - 60 = 101.4 - 60 = 41.4 केपीए।

4. एक तरल मैनोमीटर के संकेत के अनुसार पोत में पूर्ण दबाव निर्धारित करें, यदि यह ज्ञात है: एच 1 \u003d 2 मीटर, एच 2 \u003d 0.5 मीटर, एच 3 \u003d 0.2 मीटर, मीटर \u003d = 880 किग्रा / मी 3

फेसला: इस समस्या को हल करने के लिए, जल-पारा इंटरफेस से गुजरने वाले क्षैतिज तल (समान दबाव की सतह) पर स्थित दो बिंदुओं के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखना आवश्यक है। टी में दबाव ए

आर ए \u003d आर पेट + जी एच 1;

टी.वी में दबाव

इन भावों के सही भागों की बराबरी करते हुए, हम निरपेक्ष दबाव निर्धारित करते हैं

आर एब्स + जी एच 1 \u003d आर ए + एम जी एच 3 + आरटी जी एच 2,

100000+880 9.81 0.2+13600 9.81 0.5–1000 9.81 2 =

100000+1726.6+66708-19620=148815Pa=148kPa।

5. बंद टैंक A, H=3m की गहराई तक मिट्टी के तेल से भरा हुआ, एक वैक्यूम गेज और एक पीज़ोमीटर से सुसज्जित है। टैंक में मुक्त सतह के ऊपर निरपेक्ष दबाव p 0 और वैक्यूम गेज h 1 में पारा के स्तर के बीच का अंतर निर्धारित करें यदि पीजोमीटर h = 1.5 मीटर में मिट्टी के तेल की वृद्धि की ऊंचाई।

फेसला:आइए हम टैंक के तल पर स्थित t. A के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखें,

दूसरी ओर, बिंदु A पर समान दाब एक खुले पाईज़ोमीटर के पठन के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है

p A के लिए परिणामी व्यंजक p 0 निर्धारित करने के लिए समीकरण में डाला गया है:

तो p 0 का संख्यात्मक मान इसके बराबर होगा:

वैक्यूम गेज में पारे के स्तर के बीच का अंतर समान दबाव की सतह के दो बिंदुओं बी और सी के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखकर निर्धारित किया जाता है, जो वैक्यूम गेज के दाहिने घुटने में पारा की मुक्त सतह के साथ मेल खाता है।

एच 1 = = .

6. पाइप बी में अतिरिक्त पानी का दबाव निर्धारित करें, यदि दबाव गेज रीडिंग = 0.025 एमपीए।

कनेक्टिंग ट्यूब पानी से भरी हुई है और

हवा, जैसा कि आरेख में दिखाया गया है, एच 1 \u003d 0.5 मीटर, एच 2 \u003d 3 मीटर के साथ। दबाव नापने का यंत्र की रीडिंग कैसे बदलेगी, अगर पाइप में एक ही दबाव पर, पूरी कनेक्टिंग ट्यूब पानी से भर जाती है (नल K के माध्यम से हवा निकलती है)। ऊंचाई

फेसला:इस समस्या को हल करते समय, हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण का उपयोग किया जाता है, जिसके अनुसार पाइप बी में दबाव मुक्त सतह पर दबाव का योग होता है (इस मामले में, गेज - पी एम) और पानी का वजन दबाव। पानी की तुलना में कम घनत्व के कारण हवा को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

तो पाइप बी में दबाव:

यहां 1 को माइनस साइन के साथ लिया गया है, क्योंकि पानी का यह कॉलम पाइप में दबाव को कम करने में मदद करता है।

यदि कनेक्टिंग ट्यूब से हवा पूरी तरह से हटा दी जाती है, तो इस मामले में हाइड्रोस्टैटिक्स का मूल समीकरण इस प्रकार लिखा जाएगा:

उत्तरों का सटीक अर्थ: और g = 10 m/ पर प्राप्त होता है।

7. पाइप लाइन K का वाल्व बंद होने के साथ, H = 5m की गहराई पर दबे टैंक में निरपेक्ष दबाव निर्धारित करें, यदि h = 1.7m की ऊंचाई पर स्थापित वैक्यूम गेज की रीडिंग, . वायुमंडलीय दबाव गैसोलीन के घनत्व से मेल खाता है .

फेसला:हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण के अनुसार, टैंक में पूर्ण दबाव मुक्त सतह पर पूर्ण दबाव और वजन के दबाव का योग होगा, अर्थात।

मुक्त सतह पर पूर्ण दबाव :

या

प्राप्त अभिव्यक्ति को ध्यान में रखते हुए
हम मूल समीकरण को इस प्रकार लिखते हैं:

8. पानी और गैसोलीन को एक बेलनाकार टैंक में D \u003d 2m के व्यास के साथ H \u003d 1.5m के स्तर तक डाला जाता है। पीजोमीटर में जल स्तर गैसोलीन स्तर से h=300mm कम है। टैंक में वजन निर्धारित करें

पेट्रोल, अगर .

फेसला:टैंक में गैसोलीन का भार इस प्रकार लिखा जा सकता है

,

टैंक में ईंधन की मात्रा कहाँ है। हम इसे टैंक के ज्यामितीय मापदंडों के संदर्भ में व्यक्त करते हैं:

.

अज्ञात मूल्य निर्धारित करने के लिए - टैंक में गैसोलीन का स्तर, समान दबाव की सतह के लिए हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल समीकरण को लिखना आवश्यक है, जो टैंक के नीचे लेने के लिए सबसे उपयुक्त है, क्योंकि हमारे पास इसके बारे में जानकारी है एच के रूप में - टैंक में गैसोलीन और पानी का कुल स्तर। चूंकि टैंक और पीजोमीटर खुले हैं (वायुमंडल के साथ संचार), हम केवल तल पर वजन के दबाव को ध्यान में रखेंगे।

तो, टैंक की तरफ से तल पर दबाव के रूप में लिखा जा सकता है

यह पीजोमीटर की तरफ से समान दबाव है:

.

प्राप्त भावों के सही भागों की बराबरी करते हुए, हम उनसे वांछित मूल्य व्यक्त करते हैं:

हम परिणामी समीकरण को g से कम करते हैं, समीकरण के दोनों भागों को हटाकर, हम वांछित मान लिखते हैं

पिछले समीकरण से

हम परिणामी अभिव्यक्तियों को मूल समीकरण में और उसके स्थान पर प्रतिस्थापित करते हैं और गैसोलीन का वजन निर्धारित करते हैं

9. हाइड्रोलिक जैक में एक निश्चित पिस्टन 1 और इसके साथ एक सिलेंडर 2 स्लाइडिंग होता है, जिस पर एक आवास 3 घुड़सवार होता है, जो जैक का एक तेल स्नान और सक्शन 5 के साथ एक मैनुअल प्लंजर पंप 4 और 6 वाल्व का निर्वहन करता है। सिलेंडर में काम कर रहे तरल पदार्थ का दबाव और उठाए गए भार का द्रव्यमान निर्धारित करें मीटर, यदि पंप ड्राइव लीवर के हैंडल पर बल आर = 150 एन है, जैक पिस्टन का व्यास डी = 180 मिमी है, व्यास पंप प्लंजर की डी = 18 मिमी है, जैक की दक्षता η = 0.68 है, लीवर की भुजाएं = 60 मिमी, बी = 600 मिमी हैं।

हवा का दबाव- वह बल जिससे वायु पृथ्वी की सतह पर दबाव डालती है। इसे मिलीमीटर पारा, मिलीबार में मापा जाता है। औसतन, यह 1.033 ग्राम प्रति 1 सेमी2 है।

हवा के बनने का कारण वायुमंडलीय दबाव में अंतर है। हवा उच्च दबाव वाले क्षेत्र से कम दबाव वाले क्षेत्र की ओर चलती है। वायुमंडलीय दबाव में अंतर जितना अधिक होगा, हवा उतनी ही तेज होगी। पृथ्वी पर वायुमंडलीय दबाव का वितरण विभिन्न अक्षांशों पर क्षोभमंडल में चलने वाली हवाओं की दिशा निर्धारित करता है।

यह तब बनता है जब जलवाष्प अपने ठंडा होने के कारण ऊपर की हवा में संघनित हो जाता है।
. तरल या ठोस अवस्था में पानी जो पृथ्वी की सतह पर गिरता है उसे अवक्षेपण कहा जाता है।

वर्षा दो प्रकार की होती है:

बादलों से गिरना (बारिश, बर्फ, अनाज, ओले);
पृथ्वी की सतह (, ओस, ठंढ) के पास गठित।
वर्षा को पानी की एक परत (मिमी में) द्वारा मापा जाता है, जो तब बनता है जब अवक्षेपित पानी बहता नहीं है और वाष्पित नहीं होता है। प्रति वर्ष औसतन 1130 मिमी पृथ्वी पर गिरता है। वर्षण।

वर्षा वितरण. वायुमंडलीय वर्षा पृथ्वी की सतह पर बहुत असमान रूप से वितरित की जाती है। कुछ क्षेत्र अधिक नमी से ग्रस्त हैं, अन्य इसकी कमी से। उत्तरी और दक्षिणी कटिबंधों के साथ स्थित प्रदेशों में विशेष रूप से कम वर्षा होती है, जहाँ हवा अधिक होती है और वर्षा की आवश्यकता विशेष रूप से बहुत अधिक होती है।

इस असमानता का मुख्य कारण वायुमंडलीय दबाव पेटियों का स्थान है। तो, निम्न दबाव क्षेत्र में भूमध्यरेखीय क्षेत्र में, लगातार गर्म हवा में बहुत अधिक नमी होती है, यह ऊपर उठती है, ठंडी होती है और संतृप्त हो जाती है। इसलिए, भूमध्यरेखीय क्षेत्र में बहुत सारे बादल बनते हैं, और भारी वर्षा होती है। पृथ्वी की सतह के अन्य क्षेत्रों में भी बहुत अधिक वर्षा होती है जहाँ दबाव कम होता है।

उच्च दाब पेटियों में, अवरोही वायु धाराएँ प्रबल होती हैं। उतरती हुई ठंडी हवा में थोड़ी नमी होती है। नीचे करने पर यह सिकुड़ता है और गर्म होता है, जिसके कारण यह संतृप्ति बिंदु से दूर चला जाता है और सूख जाता है। इसलिए, उष्ण कटिबंध पर और ध्रुवों के पास उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में कम वर्षा होती है।

वर्षा की मात्रा से अभी भी नमी के साथ क्षेत्र के प्रावधान का न्याय करना असंभव है। संभावित वाष्पीकरण को ध्यान में रखना आवश्यक है - अस्थिरता। यह सौर ताप की मात्रा पर निर्भर करता है: जितना अधिक होगा, उतनी ही अधिक नमी वाष्पित हो सकती है, यदि कोई हो। वाष्पीकरण बड़ा और वाष्पीकरण छोटा हो सकता है। उदाहरण के लिए, अस्थिरता (किसी दिए गए तापमान पर कितनी नमी वाष्पित हो सकती है) 4500 मिमी/वर्ष है, और वाष्पीकरण (वास्तव में कितना वाष्पित होता है) केवल 100 मिमी/वर्ष है। वाष्पीकरण और वाष्पीकरण के अनुपात के अनुसार क्षेत्र की नमी की मात्रा को आंका जाता है। नमी की मात्रा निर्धारित करने के लिए नमी गुणांक का उपयोग किया जाता है। नमी गुणांक - समान अवधि के लिए वार्षिक वर्षा और वाष्पीकरण का अनुपात। इसे अंश के रूप में प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। यदि गुणांक 1 के बराबर है, तो नमी की मात्रा पर्याप्त है, यदि यह 1 से कम है, तो नमी की मात्रा अपर्याप्त है, और यदि यह 1 से अधिक है, तो नमी की मात्रा अत्यधिक है। नमी की डिग्री के अनुसार, गीले (आर्द्र) और शुष्क (शुष्क) क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

दबाव एक भौतिक मात्रा है जो प्रकृति और मानव जीवन में एक विशेष भूमिका निभाती है। यह घटना, जो आंखों के लिए अगोचर है, न केवल पर्यावरण की स्थिति को प्रभावित करती है, बल्कि सभी द्वारा बहुत अच्छी तरह से महसूस की जाती है। आइए जानें कि यह क्या है, इसके किस प्रकार का अस्तित्व है और विभिन्न वातावरणों में दबाव (सूत्र) कैसे खोजा जाए।

फिजिक्स और केमिस्ट्री में प्रेशर को क्या कहते हैं?

यह शब्द एक महत्वपूर्ण थर्मोडायनामिक मात्रा को संदर्भित करता है, जिसे सतह क्षेत्र पर लंबवत रूप से लगाए गए दबाव बल के अनुपात में व्यक्त किया जाता है जिस पर यह कार्य करता है। यह घटना उस प्रणाली के आकार पर निर्भर नहीं करती है जिसमें यह संचालित होता है, और इसलिए गहन मात्रा को संदर्भित करता है।

संतुलन की स्थिति में, सिस्टम के सभी बिंदुओं के लिए दबाव समान होता है।

भौतिकी और रसायन विज्ञान में, इसे "P" अक्षर से दर्शाया जाता है, जो कि शब्द के लैटिन नाम - प्रेसरा का संक्षिप्त नाम है।

यदि हम किसी तरल के आसमाटिक दबाव (कोशिका के अंदर और बाहर के दबाव के बीच संतुलन) के बारे में बात कर रहे हैं, तो "P" अक्षर का उपयोग किया जाता है।

दबाव इकाइयाँ

अंतर्राष्ट्रीय एसआई प्रणाली के मानकों के अनुसार, विचाराधीन भौतिक घटना को पास्कल (सिरिलिक - पा में, लैटिन - रा में) में मापा जाता है।

दबाव सूत्र के आधार पर, यह पता चलता है कि एक पा एक एन के बराबर है (न्यूटन - एक वर्ग मीटर (क्षेत्र की एक इकाई) से विभाजित)।

हालाँकि, व्यवहार में, पास्कल का उपयोग करना कठिन है, क्योंकि यह इकाई बहुत छोटी है। इस संबंध में, एसआई प्रणाली के मानकों के अलावा, इस मूल्य को एक अलग तरीके से मापा जा सकता है।

नीचे इसके सबसे प्रसिद्ध एनालॉग हैं। उनमें से ज्यादातर पूर्व यूएसएसआर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

• सलाखों. एक बार 105 पा के बराबर है।
• टोरेस, या पारा का मिलीमीटर।लगभग एक Torr 133.3223684 Pa से मेल खाती है।
• पानी के स्तंभ का मिलीमीटर।
• जल स्तंभ के मीटर।
• तकनीकी वातावरण।
• भौतिक वातावरण।एक एटीएम 101,325 Pa और 1.033233 at के बराबर है।
• किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर।टन-बल और ग्राम-बल भी हैं। इसके अलावा, प्रति वर्ग इंच एक एनालॉग पाउंड-बल है।

सामान्य दबाव सूत्र (7वीं कक्षा भौतिकी)

किसी दी गई भौतिक राशि की परिभाषा से, इसे खोजने की विधि निर्धारित की जा सकती है। यह नीचे दी गई तस्वीर की तरह दिखता है।

इसमें F बल है और S क्षेत्रफल है। दूसरे शब्दों में, दाब ज्ञात करने का सूत्र उसका बल है जो उस पृष्ठीय क्षेत्रफल से विभाजित होता है जिस पर वह कार्य करता है।

इसे इस प्रकार भी लिखा जा सकता है: P = mg / S या P = pVg / S। इस प्रकार, यह भौतिक मात्रा अन्य थर्मोडायनामिक चर से संबंधित है: आयतन और द्रव्यमान।

दबाव के लिए, निम्नलिखित सिद्धांत लागू होता है: बल द्वारा प्रभावित स्थान जितना छोटा होगा, दबाव बल की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। यदि, हालांकि, क्षेत्र बढ़ता है (उसी बल के साथ) - वांछित मूल्य घटता है।

हाइड्रोस्टेटिक दबाव सूत्र

पदार्थों की विभिन्न समुच्चय अवस्थाएँ उनके गुणों की उपस्थिति प्रदान करती हैं जो एक दूसरे से भिन्न होती हैं। इसके आधार पर उनमें P ज्ञात करने की विधियाँ भी भिन्न होंगी।

उदाहरण के लिए, पानी के दबाव (हाइड्रोस्टैटिक) का सूत्र इस तरह दिखता है: P = pgh। यह गैसों पर भी लागू होता है। साथ ही, इसका उपयोग ऊंचाई और वायु घनत्व में अंतर के कारण वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए नहीं किया जा सकता है।

इस सूत्र में, p घनत्व है, g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है, और h ऊँचाई है। इसके आधार पर, वस्तु या वस्तु जितनी गहराई में डूबती है, द्रव (गैस) के अंदर उस पर उतना ही अधिक दबाव डाला जाता है।

विचाराधीन संस्करण शास्त्रीय उदाहरण P = F / S का रूपांतरण है।

यदि हम याद करें कि बल मुक्त पतन वेग (F = mg) द्वारा द्रव्यमान के व्युत्पन्न के बराबर है, और तरल का द्रव्यमान घनत्व (m = pV) द्वारा आयतन का व्युत्पन्न है, तो दबाव सूत्र P = pVg / S के रूप में लिखा जा सकता है। इस स्थिति में, आयतन का क्षेत्रफल ऊंचाई (V = Sh) से गुणा किया जाता है।

यदि आप इस डेटा को सम्मिलित करते हैं, तो यह पता चलता है कि अंश और हर में क्षेत्र को कम किया जा सकता है और आउटपुट उपरोक्त सूत्र है: P \u003d pgh।

द्रवों में दबाव को ध्यान में रखते हुए, यह याद रखने योग्य है कि, ठोस के विपरीत, सतह परत की वक्रता अक्सर उनमें संभव होती है। और यह, बदले में, अतिरिक्त दबाव के गठन में योगदान देता है।

ऐसी स्थितियों के लिए, थोड़ा अलग दबाव सूत्र का उपयोग किया जाता है: P \u003d P 0 + 2QH। इस मामले में, पी 0 एक गैर-घुमावदार परत का दबाव है, और क्यू तरल तनाव सतह है। एच सतह की औसत वक्रता है, जो लैपलेस के नियम द्वारा निर्धारित की जाती है: एच \u003d ½ (1 / आर 1 + 1 / आर 2)। घटक आर 1 और आर 2 मुख्य वक्रता की त्रिज्या हैं।

आंशिक दबाव और उसका सूत्र

हालांकि पी = पीजी विधि तरल और गैस दोनों पर लागू होती है, लेकिन बाद में थोड़ा अलग तरीके से दबाव की गणना करना बेहतर होता है।

तथ्य यह है कि प्रकृति में, एक नियम के रूप में, बिल्कुल शुद्ध पदार्थ बहुत आम नहीं हैं, क्योंकि इसमें मिश्रण प्रमुख हैं। और यह न केवल तरल पदार्थों पर लागू होता है, बल्कि गैसों पर भी लागू होता है। और जैसा कि आप जानते हैं, इनमें से प्रत्येक घटक एक अलग दबाव डालता है, जिसे आंशिक दबाव कहा जाता है।

इसे परिभाषित करना काफी आसान है। यह विचाराधीन मिश्रण (आदर्श गैस) के प्रत्येक घटक के दबाव के योग के बराबर है।

इससे यह निम्नानुसार है कि आंशिक दबाव सूत्र इस तरह दिखता है: पी \u003d पी 1 + पी 2 + पी 3 ... और इसी तरह, घटक घटकों की संख्या के अनुसार।

अक्सर ऐसे मामले होते हैं जब हवा के दबाव को निर्धारित करना आवश्यक होता है। हालाँकि, कुछ लोग गलती से P = pgh योजना के अनुसार केवल ऑक्सीजन के साथ गणना करते हैं। लेकिन हवा विभिन्न गैसों का मिश्रण है। इसमें नाइट्रोजन, आर्गन, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थ होते हैं। वर्तमान स्थिति के आधार पर वायुदाब सूत्र इसके सभी घटकों के दबावों का योग होता है। तो, आपको उपरोक्त P \u003d P 1 + P 2 + P 3 लेना चाहिए ...

दबाव मापने के लिए सबसे आम उपकरण

इस तथ्य के बावजूद कि उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके विचाराधीन थर्मोडायनामिक मात्रा की गणना करना मुश्किल नहीं है, कभी-कभी गणना करने के लिए बस समय नहीं होता है। आखिरकार, आपको हमेशा कई बारीकियों को ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, सुविधा के लिए, लोगों के बजाय ऐसा करने के लिए कई शताब्दियों में कई उपकरण विकसित किए गए हैं।

वास्तव में, इस तरह के लगभग सभी उपकरण एक दबाव गेज की किस्में हैं (यह गैसों और तरल पदार्थों में दबाव को निर्धारित करने में मदद करता है)। हालांकि, वे डिजाइन, सटीकता और दायरे में भिन्न हैं।

• वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर नामक दबाव गेज का उपयोग करके मापा जाता है। यदि वैक्यूम (यानी वायुमंडलीय दबाव से नीचे का दबाव) को निर्धारित करना आवश्यक है, तो इसका एक और संस्करण, एक वैक्यूम गेज का उपयोग किया जाता है।
• किसी व्यक्ति में रक्तचाप का पता लगाने के लिए रक्तदाबमापी का उपयोग किया जाता है। अधिकांश के लिए, इसे गैर-इनवेसिव टोनोमीटर के रूप में जाना जाता है। ऐसे उपकरणों की कई किस्में हैं: पारा मैकेनिकल से लेकर पूरी तरह से स्वचालित डिजिटल तक। उनकी सटीकता उस सामग्री पर निर्भर करती है जिससे वे बने हैं और माप की जगह।
• वातावरण में दबाव की बूँदें (अंग्रेज़ी में - दबाव में कमी) का निर्धारण या डाइनामोमीटर (डायनेमोमीटर के साथ भ्रमित नहीं होना) का उपयोग करके किया जाता है।

दबाव के प्रकार

दबाव, इसे खोजने का सूत्र और विभिन्न पदार्थों के लिए इसकी विविधताओं को ध्यान में रखते हुए, इस मात्रा की किस्मों के बारे में जानने लायक है। उनमें से पांच हैं।

• शुद्ध।
• बैरोमेट्रिक
• अधिकता।
• खालीपन।
• अंतर।

शुद्ध

वायुमंडल के अन्य गैसीय घटकों के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना, यह कुल दबाव का नाम है जिसके तहत कोई पदार्थ या वस्तु स्थित है।

इसे पास्कल में मापा जाता है और यह अतिरिक्त और वायुमंडलीय दबाव का योग है। यह बैरोमेट्रिक और वैक्यूम प्रकारों के बीच का अंतर भी है।

इसकी गणना सूत्र पी = पी 2 + पी 3 या पी = पी 2 - पी 4 द्वारा की जाती है।

पृथ्वी ग्रह की स्थितियों के तहत निरपेक्ष दबाव के संदर्भ बिंदु के लिए, कंटेनर के अंदर का दबाव जिससे हवा निकाली जाती है (अर्थात शास्त्रीय निर्वात) लिया जाता है।

अधिकांश थर्मोडायनामिक सूत्रों में केवल इस प्रकार के दबाव का उपयोग किया जाता है।

बैरोमीटर

यह शब्द पृथ्वी की सतह सहित उसमें पाई जाने वाली सभी वस्तुओं और वस्तुओं पर वायुमंडल (गुरुत्वाकर्षण) के दबाव को दर्शाता है। ज्यादातर लोग इसे वायुमंडलीय नाम से भी जानते हैं।

इसे संदर्भित किया जाता है और इसका मूल्य माप के स्थान और समय के साथ-साथ मौसम की स्थिति और समुद्र तल से ऊपर / नीचे होने के साथ बदलता रहता है।

बैरोमेट्रिक दबाव का मान सामान्य के साथ प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल के बल के मापांक के बराबर होता है।

एक स्थिर वातावरण में, इस भौतिक घटना का परिमाण एक आधार पर हवा के एक स्तंभ के वजन के बराबर होता है जिसका क्षेत्रफल एक के बराबर होता है।

बैरोमेट्रिक दबाव का मान 101,325 पा (0 डिग्री सेल्सियस पर 760 मिमी एचजी) है। इसके अलावा, वस्तु पृथ्वी की सतह से जितनी ऊंची होती है, उस पर हवा का दबाव उतना ही कम होता है। हर 8 किमी में यह 100 Pa कम हो जाता है।

इस संपत्ति के लिए धन्यवाद, पहाड़ों में केटल्स में पानी स्टोव पर घर की तुलना में बहुत तेजी से उबलता है। तथ्य यह है कि दबाव क्वथनांक को प्रभावित करता है: इसकी कमी के साथ, बाद वाला कम हो जाता है। और इसके विपरीत। प्रेशर कुकर और आटोक्लेव जैसे रसोई के उपकरणों का काम इस संपत्ति पर बनाया गया है। उनके अंदर दबाव में वृद्धि, स्टोव पर सामान्य पैन की तुलना में व्यंजनों में उच्च तापमान के गठन में योगदान करती है।

वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए बैरोमेट्रिक ऊंचाई सूत्र का उपयोग किया जाता है। यह नीचे दी गई तस्वीर की तरह दिखता है।

पी ऊंचाई पर वांछित मूल्य है, पी 0 सतह के पास हवा का घनत्व है, जी मुक्त गिरावट त्वरण है, एच पृथ्वी से ऊंचाई है, एम गैस का दाढ़ द्रव्यमान है, टी सिस्टम का तापमान है , r सार्वत्रिक गैस स्थिरांक 8.3144598 J⁄ (mol x K) है, और e Eclair संख्या है, जो 2.71828 के बराबर है।

अक्सर वायुमंडलीय दबाव के लिए उपरोक्त सूत्र में, R के बजाय K का उपयोग किया जाता है - बोल्ट्ज़मैन का स्थिरांक। सार्वत्रिक गैस नियतांक को अक्सर उसके उत्पाद के रूप में अवोगाद्रो संख्या द्वारा व्यक्त किया जाता है। जब मोल में कणों की संख्या दी जाती है तो यह गणना के लिए अधिक सुविधाजनक होता है।

गणना करते समय, मौसम संबंधी स्थिति में बदलाव या समुद्र तल से ऊपर चढ़ने के साथ-साथ भौगोलिक अक्षांश के कारण हवा के तापमान में बदलाव की संभावना को ध्यान में रखना हमेशा उचित होता है।

गेज और वैक्यूम

वायुमंडलीय और मापा परिवेशी दबाव के बीच के अंतर को अधिक दबाव कहा जाता है। परिणाम के आधार पर, मूल्य का नाम बदल जाता है।

यदि यह सकारात्मक है, तो इसे गेज दबाव कहा जाता है।

यदि प्राप्त परिणाम ऋण चिह्न के साथ होता है, तो इसे निर्वात गेज कहा जाता है। यह याद रखने योग्य है कि यह बैरोमीटर से अधिक नहीं हो सकता है।

अंतर

यह मान विभिन्न माप बिंदुओं पर दबाव अंतर है। एक नियम के रूप में, इसका उपयोग किसी भी उपकरण पर दबाव ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह तेल उद्योग में विशेष रूप से सच है।

यह पता लगाने के बाद कि किस प्रकार की थर्मोडायनामिक मात्रा को दबाव कहा जाता है और यह किन सूत्रों की मदद से पाया जाता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह घटना बहुत महत्वपूर्ण है, और इसलिए इसके बारे में ज्ञान कभी भी अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं होगा।

क्या आपको लगता है कि कोई मछली समुद्र में तैरती हुई देखती है कि उसके चारों ओर पानी है? क्या कुत्ते को लगता है कि वह वायु सागर के तल पर चल रहा है? आदत अवलोकन को मंद कर देती है। एक मछली जो पानी में पैदा हुई थी और उसमें अपना पूरा जीवन बिताया है, निस्संदेह पानी को नोटिस नहीं करती है और अपने वजन के दबाव को महसूस नहीं करती है। एक कुत्ते की तरह, बेशक, अपने आस-पास की हवा पर ध्यान नहीं देता है और अपने शरीर पर इसका दबाव महसूस नहीं करता है। जब तक हम इसे किसी से नहीं सुनते या किताबों में नहीं पढ़ते, तब तक हमने इस पर ध्यान नहीं दिया होता। हवा पर ध्यान देने के लिए हमें कुछ तो होना ही है। या तो यह तेजी से चलने लगता है और हमारे चेहरे पर हवा चलती है, या इसमें स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला बादल बन जाता है। लेकिन हवा की उपस्थिति को सत्यापित करने का सबसे स्पष्ट तरीका यह देखना है कि यह इसमें वस्तुओं पर कैसे दबाव डालता है।

एक प्लास्टिक का कप या अन्य कंटेनर लें और इसे नहाने के पानी में पूरी तरह से डुबो दें। आइए तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि गिलास पानी से भर न जाए और इसे उल्टा कर दें। धीरे-धीरे इसे पानी से बाहर निकालना शुरू करें। नज़र! पानी गिलास के साथ ऊपर उठता है, और इसका स्तर स्नान में पानी के स्तर से काफी अधिक होता है। ऐसा लगता है कि एक गिलास में कुछ भी पानी का समर्थन नहीं करता है। लेकिन यह, ज़ाहिर है, ऐसा नहीं है, अन्यथा यह गिर गया होता। यह कौन सी शक्ति है जो पानी को ऊपर उठाती है? हवा का एक महासागर हमारे ऊपर कई सौ किलोमीटर तक फैला हुआ है। हालाँकि हवा हमें पूरी तरह से भारहीन लगती है, लेकिन यह पृथ्वी की सतह पर प्रत्येक वर्ग सेंटीमीटर के लिए एक महत्वपूर्ण दबाव डालती है। आपका स्नान, निश्चित रूप से, कोई अपवाद नहीं है, हवा पानी की सतह पर उसी तरह दबाव डालती है जैसे आसपास की हर चीज पर।

जब हम एक गिलास उल्टा करना शुरू करते हैं, तो उसमें पानी पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में डूब जाता है। हालाँकि, वह नीचे नहीं जा सकती। क्यों?

इसे समझने के लिए, कल्पना कीजिए कि पानी वास्तव में थोड़ा गिरा, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। धराशायी रेखा A के ऊपर अंतरिक्ष में क्या होगा? स्वाभाविक रूप से, यहाँ हवा नहीं है, और इसलिए इसका दबाव भी है। दूसरे शब्दों में, स्तर A के गिलास में वायुमंडलीय दबाव पानी की सतह पर कार्य नहीं करता है। अब आइए तीर बी और सी देखें। वे दिखाते हैं कि वायुमंडलीय दबाव स्नान में पानी की सतह पर कैसे कार्य करता है। हवा पानी पर दबाती है, यह इस हवा से संकुचित होती है, जिसका अर्थ है कि यह परिणामी खाली जगह को भरना चाहता है। नतीजतन, जैसे ही पानी गिलास से बाहर निकलना शुरू होता है, दबाव इसे वापस स्तर ए से ऊपर की जगह में चलाएगा, जैसा कि तीर डी और ई द्वारा चित्र में दिखाया गया है।

कोई वायुमंडलीय दबाव नहीं है।

वास्तव में, गिलास में पानी कभी भी इतना डूबता नहीं है कि ध्यान देने योग्य हो, वायुमंडलीय दबाव तुरंत इसे वापस गिलास में धकेलता है और जब हम इसे बाहर निकालते हैं तो इसे वहीं रखता है।

लेकिन अगर पानी को वायुमंडलीय दबाव से 15 सेमी ऊंचे गिलास में रखा जाता है, तो क्या इसे 30 सेमी ऊंचे बर्तन में भी रखा जाएगा? और 60 सेमी में? 3 मीटर? 5 मीटर? यदि आपके पास घर पर उपयुक्त व्यंजन हैं, तो आप यह सुनिश्चित करेंगे कि उनमें पानी बना रहे। हालांकि, पानी के स्तंभ की ऊंचाई की एक सीमा होती है जिसे इस तरह से बनाए रखा जा सकता है। यदि हम उनके समान आयतन की तुलना करें तो जल का द्रव्यमान वायु के द्रव्यमान से बहुत अधिक होता है। पानी समान आयतन की हवा से 800 गुना भारी है। पानी, हवा की तरह, इसमें निकायों पर दबाव डालता है। इसका मतलब यह है कि 10 मीटर ऊंचे (अधिक सटीक, 10 मीटर 33 सेमी) पानी के स्तंभ का दबाव वायुमंडलीय दबाव को संतुलित करेगा, जो बर्तन में पानी रखता है। इस प्रकार, आप देखते हैं कि पानी के स्तंभ की ऊंचाई 10 मीटर से अधिक नहीं हो सकती है।

कल्पना कीजिए कि एक लंबा 15-मीटर "ग्लास" (या बल्कि, एक पाइप), उल्टा हो गया है, जिसे हम पानी से बाहर निकालते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। जब "ग्लास" का बंद हिस्सा जल स्तर से लगभग 10 मीटर की ऊंचाई तक पहुंच जाता है, तो "ग्लास" में तरल बढ़ना बंद हो जाएगा। हम "ग्लास" उठाना जारी रखते हैं, लेकिन इसके अंदर का पानी समान स्तर पर है। ऐसे में जल स्तर से ऊपर बर्तन में एक खाली जगह बन जाती है।

यदि किसी कारण से वायुमंडलीय दाब कम हो जाए तो बर्तन में पानी का क्या होगा? नया वायुमंडलीय दबाव पानी के पहले से ही छोटे स्तंभ को धारण करने में सक्षम होगा, "ग्लास" में जल स्तर गिर जाएगा। क्या होगा अगर बाहरी हवा का दबाव बढ़ जाता है? यह स्तंभ की ऊंचाई 10 मीटर से अधिक रखने में सक्षम होगा, और बर्तन में पानी बढ़ना शुरू हो जाएगा।

संक्षेप में, हमने डिवाइस के संचालन के सिद्धांत का विश्लेषण किया है - एक बैरोमीटर, जिसके साथ वायुमंडलीय दबाव मापा जाता है। हमारे मामले में, वायुमंडलीय दबाव एक निश्चित ऊंचाई के पानी के एक स्तंभ द्वारा संतुलित किया जाता है। हवा के दबाव को पानी के स्तंभ की ऊंचाई से मापा जा सकता है जो इसे धारण कर सकता है।

इस प्रकार के जल बैरोमीटर का आविष्कार कई सदियों पहले ओटो वॉन गुएरिक ने किया था। एक "कांच" के रूप में उन्होंने एक कांच के पाइप का इस्तेमाल किया, जो ऊपरी छोर पर बंद था, जिसे उन्होंने पानी से भर दिया और अपने घर के पास स्थापित कर दिया। पाइप को पानी की टंकी में उतारा गया। गुएरिके ने बैरोमीटर स्थापित किया ताकि पाइप के ऊपरी हिस्से का स्तर शहर के निवासियों को हर जगह से दिखाई दे, और वे देख सकें कि पाइप में पानी की सतह पर कैसे तैरता है, इसके स्तर को चिह्नित करता है, गुलाब और वायुमंडलीय दबाव में परिवर्तन के अनुसार गिर गया। यदि बैरोमीटर में फ्लोट तेजी से गिरा, तो शहरवासियों को पहले से ही पता था कि हवा का दबाव गिर रहा है, और, सबसे अधिक संभावना है, खराब मौसम आ रहा है, और जब फ्लोट ट्यूब में ऊपर उठता है, तो इसका मतलब है कि शहर में जल्द ही अच्छा मौसम आएगा। .

बैरोमीटर के दबाव में बदलाव का मतलब मौसम में संभावित बदलाव क्यों है? यह पता चला है कि गर्म, नम हवा, जो आमतौर पर बादल मौसम लाती है, ठंडी और शुष्क हवा की तुलना में हल्की होती है - साफ और अच्छे मौसम का अग्रदूत, जिसका अर्थ है कि जब मौसम बिगड़ता है, तो दबाव गिरना चाहिए, और जब यह सुधरता है, तो यह उठना चाहिए। बैरोमीटर एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण है। सच है, 10 मीटर ऊंचा और यहां तक ​​कि पानी से भरा एक पाइप स्पष्ट रूप से उपयोग के लिए बहुत असुविधाजनक है।

यदि आप पानी के बजाय पारा का उपयोग करते हैं तो आप पाइप को काफी छोटा कर सकते हैं - एक तरल धातु जो पानी से 13.6 गुना भारी है। पारा बैरोमीटर में, वायुमंडलीय दबाव को बराबर करने वाला दबाव केवल 1033/13.6 = 76 (सेमी) की ऊंचाई वाले तरल के एक स्तंभ द्वारा बनाया जाता है। यह, निश्चित रूप से, 10 मीटर से अधिक की तुलना में बहुत अधिक सुविधाजनक है, इसलिए बैरोमीटर में पानी के बजाय पारा का उपयोग करना बेहतर है। इसके डिजाइन में ऐसा उपकरण पानी से अलग नहीं है, केवल यह बहुत छोटा है, और पाइप को अपने हाथ से पकड़ना जरूरी नहीं है - यह आवश्यक स्थिति में, कुछ और सुविधाजनक तरीके से तय किया गया है।

कपड़े को सुई से छेदा जा सकता है, लेकिन पेंसिल से नहीं (यदि आप समान बल लगाते हैं)। पेंसिल और सुई के अलग-अलग आकार होते हैं और इसलिए ऊतक पर असमान दबाव डालते हैं। दबाव सर्वव्यापी है। यह तंत्र को सक्रिय करता है (लेख "" देखें)। इसका प्रभाव पड़ता है । वे जिन सतहों के संपर्क में आते हैं, उन पर दबाव डालते हैं। वायुमंडलीय दबाव मौसम को प्रभावित करता है। वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए एक उपकरण -।

दबाव क्या है

जब कोई पिंड अपनी सतह के लंबवत कार्य कर रहा होता है, तो शरीर दबाव में होता है। दबाव इस बात पर निर्भर करता है कि बल कितना बड़ा है और सतह के उस क्षेत्र पर जिस पर बल कार्य कर रहा है। उदाहरण के लिए, यदि आप साधारण जूतों में बर्फ में बाहर जाते हैं, तो आप असफल हो सकते हैं; अगर हम स्की लगाते हैं तो ऐसा नहीं होगा। शरीर का वजन समान है, लेकिन दूसरे मामले में, दबाव एक बड़ी सतह पर वितरित किया जाता है। सतह जितनी बड़ी होगी, दबाव उतना ही कम होगा। हिरन के खुर चौड़े होते हैं - आखिरकार, वह बर्फ पर चलता है, और बर्फ पर खुर का दबाव जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए। यदि चाकू तेज है, तो एक छोटे से क्षेत्र की सतह पर बल लगाया जाता है। एक सुस्त चाकू एक बड़ी सतह पर बल वितरित करता है, और इसलिए बदतर कटौती करता है। दबाव की इकाई - पास्कल(पा) - इसका नाम फ्रांसीसी वैज्ञानिक ब्लेज़ पास्कल (1623 - 1662) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने वायुमंडलीय दबाव के क्षेत्र में कई खोजें कीं।

तरल पदार्थ और गैसों का दबाव

तरल पदार्थ और गैसें उस बर्तन का आकार ले लेती हैं जिसमें वे समाहित होते हैं। ठोस पदार्थों के विपरीत, द्रव और गैस बर्तन की सभी दीवारों पर दबाव डालते हैं। तरल पदार्थ और गैसों का दबाव सभी दिशाओं में निर्देशित होता है। न केवल तल पर, बल्कि मछलीघर की दीवारों पर भी दबाता है। एक्वेरियम ही नीचे धकेलता है। सॉकर बॉल को अंदर से सभी दिशाओं में दबाता है, और इसलिए गेंद गोल होती है।

हाइड्रोलिक तंत्र

हाइड्रोलिक तंत्र की क्रिया द्रव दबाव पर आधारित होती है। तरल संपीड़ित नहीं होता है, इसलिए यदि आप उस पर बल लगाते हैं, तो वह हिलने के लिए मजबूर हो जाएगा। और ब्रेक हाइड्रोलिक सिद्धांत पर काम करते हैं। ब्रेक फ्लुइड प्रेशर की मदद से ट्रैक की गति को कम किया जाता है। चालक पेडल दबाता है, पिस्टन सिलेंडर के माध्यम से ब्रेक द्रव को पंप करता है, फिर यह ट्यूब के माध्यम से अन्य दो सिलेंडरों में प्रवेश करता है और पिस्टन पर दबाता है। पिस्टन व्हील डिस्क के खिलाफ ब्रेक पैड दबाते हैं। परिणामी पहिया के रोटेशन को धीमा कर देता है।

वायवीय तंत्र

वायवीय तंत्र गैसों के दबाव के कारण संचालित होते हैं - आमतौर पर हवा। तरल पदार्थों के विपरीत, हवा को संपीड़ित किया जा सकता है, और फिर उसका दबाव बढ़ जाता है। जैकहैमर की क्रिया इस तथ्य पर आधारित होती है कि पिस्टन अपने अंदर की हवा को बहुत अधिक दबाव में संपीड़ित करता है। जैकहैमर में, कंप्रेस्ड एयर कटर पर इतने बल से दबाती है कि पत्थर भी ड्रिल किया जा सकता है।

फोम अग्निशामक एक वायवीय उपकरण है जो संपीड़ित कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा संचालित होता है। हैंडल को निचोड़कर, आप कनस्तर में संपीड़ित कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं। गैस एक विशेष विलयन पर बड़ी ताकत से दबाती है, इसे ट्यूब और नली में विस्थापित कर देती है। नली से पानी और झाग की एक धारा निकलती है।

वायुमंडलीय दबाव

वायुमंडलीय दबाव सतह के ऊपर हवा के भार से बनता है। प्रत्येक वर्ग मीटर के लिए, हवा एक हाथी के वजन से अधिक बल के साथ दबाव डालती है। पृथ्वी की सतह के पास, आकाश में दबाव उच्च से अधिक है। 10,000 मीटर की ऊंचाई पर, जहां जेट विमान उड़ते हैं, दबाव छोटा होता है, क्योंकि ऊपर से एक मामूली वायु द्रव्यमान दबाता है। केबिन में सामान्य वायुमंडलीय दबाव बनाए रखा जाता है ताकि लोग अधिक ऊंचाई पर स्वतंत्र रूप से सांस ले सकें। लेकिन दबाव वाले केबिन में भी, लोगों के कान तब भर जाते हैं, जब ऑरिकल के अंदर के दबाव की तुलना में दबाव कम होता है।

वायुमंडलीय दबाव पारा के मिलीमीटर में मापा जाता है। जब दबाव बदलता है, तो ऐसा होता है। कम दबाव का मतलब है कि बिगड़ता मौसम आगे है। उच्च दबाव स्पष्ट मौसम लाता है। समुद्र तल पर सामान्य दबाव 760 मिमी (101,300 Pa) है। तूफान के दिनों में, यह 683 मिमी (910 पा) तक गिर सकता है।