हीड्रास्टाटिक दबाव। द्रव, दबाव, गति - नलसाजी के नियम का आधार

ऐसा प्रतीत होता है कि नलसाजी, सबसे जटिल योजनाओं के निर्माण के लिए सावधानीपूर्वक गणना में संलग्न होने के लिए प्रौद्योगिकियों, तंत्रों के जंगल में जाने का अधिक कारण नहीं देता है। लेकिन ऐसी दृष्टि नलसाजी पर एक सतही नज़र है। वास्तविक प्लंबिंग उद्योग किसी भी तरह से प्रक्रियाओं की जटिलता से कमतर नहीं है और कई अन्य उद्योगों की तरह, एक पेशेवर दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है। बदले में, व्यावसायिकता ज्ञान का एक ठोस भंडार है जिस पर नलसाजी आधारित है। प्लंबर की पेशेवर स्थिति के करीब एक कदम आगे बढ़ने के लिए आइए प्लंबिंग प्रशिक्षण स्ट्रीम में डुबकी (यद्यपि बहुत गहराई से नहीं)।

आधुनिक हाइड्रोलिक्स का मूल आधार तब बना जब ब्लेज़ पास्कल यह पता लगाने में सक्षम थे कि द्रव दबाव की क्रिया किसी भी दिशा में स्थिर है। तरल दबाव की क्रिया सतह क्षेत्र के समकोण पर निर्देशित होती है।

यदि एक मापने वाला उपकरण (मैनोमीटर) एक निश्चित गहराई पर तरल की परत के नीचे रखा जाता है और इसके संवेदनशील तत्व को अलग-अलग दिशाओं में निर्देशित किया जाता है, तो दबाव रीडिंग मैनोमीटर की किसी भी स्थिति में अपरिवर्तित रहेगी।

अर्थात् द्रव का दाब दिशा परिवर्तन पर निर्भर नहीं करता है। लेकिन प्रत्येक स्तर पर द्रव का दबाव गहराई पैरामीटर पर निर्भर करता है। यदि दबाव नापने का यंत्र तरल की सतह के करीब ले जाया जाता है, तो रीडिंग कम हो जाएगी।

तदनुसार, विसर्जित होने पर, मापी गई रीडिंग में वृद्धि होगी। इसके अलावा, गहराई को दोगुना करने की शर्तों के तहत, दबाव पैरामीटर भी दोगुना हो जाएगा।

पास्कल का नियम आधुनिक जीवन के लिए सबसे परिचित परिस्थितियों में पानी के दबाव के प्रभाव को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करता है।

इसलिए, जब भी द्रव का वेग दिया जाता है, तो इस वेग को व्यवस्थित करने के लिए इसके प्रारंभिक स्थिर दबाव का एक हिस्सा उपयोग किया जाता है, जो बाद में दबाव वेग के रूप में मौजूद होता है।

मात्रा और प्रवाह दर

एक निश्चित समय पर एक निश्चित बिंदु से गुजरने वाले तरल की मात्रा को आयतन प्रवाह या प्रवाह दर माना जाता है। प्रवाह की मात्रा आमतौर पर लीटर प्रति मिनट (एल/मिनट) में व्यक्त की जाती है और द्रव के सापेक्ष दबाव से संबंधित होती है। उदाहरण के लिए, 2.7 एटीएम पर 10 लीटर प्रति मिनट।

प्रवाह दर (द्रव वेग) को उस औसत गति के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर द्रव किसी दिए गए बिंदु से आगे बढ़ता है। आमतौर पर मीटर प्रति सेकंड (एम/एस) या मीटर प्रति मिनट (एम/मिनट) में व्यक्त किया जाता है। हाइड्रोलिक लाइनों को आकार देने में प्रवाह दर एक महत्वपूर्ण कारक है।


आयतन और द्रव प्रवाह दर को पारंपरिक रूप से "संबंधित" संकेतक माना जाता है। संचरण की समान मात्रा के साथ, मार्ग के क्रॉस सेक्शन के आधार पर गति भिन्न हो सकती है

आयतन और प्रवाह दर को अक्सर एक साथ माना जाता है। Ceteris paribus (समान इनपुट वॉल्यूम के साथ), पाइप के सेक्शन या आकार के घटने पर प्रवाह दर बढ़ जाती है, और सेक्शन बढ़ने पर प्रवाह दर कम हो जाती है।

इस प्रकार, पाइपलाइनों के विस्तृत हिस्सों में प्रवाह दर में मंदी का उल्लेख किया जाता है, और संकीर्ण स्थानों में, इसके विपरीत, गति बढ़ जाती है। इसी समय, इनमें से प्रत्येक नियंत्रण बिंदु से गुजरने वाले पानी की मात्रा अपरिवर्तित रहती है।

बर्नौली सिद्धांत

प्रसिद्ध बर्नौली सिद्धांत इस तर्क पर बनाया गया है कि द्रव द्रव के दबाव में वृद्धि (गिरावट) हमेशा गति में कमी (वृद्धि) के साथ होती है। इसके विपरीत, द्रव के वेग में वृद्धि (कमी) से दबाव में कमी (वृद्धि) होती है।

यह सिद्धांत कई परिचित प्लंबिंग घटनाओं का आधार है। एक तुच्छ उदाहरण के रूप में, बर्नौली का सिद्धांत "दोषी" है, जब उपयोगकर्ता पानी को चालू करता है, तो शॉवर पर्दा "खींचता है"।

बाहर और अंदर के दबाव में अंतर के कारण शॉवर पर्दे पर बल पड़ता है। इस बल से परदा अंदर की ओर खींचा जाता है।

एक और अच्छा उदाहरण इत्र की एक स्प्रे बोतल है, जहां उच्च वायु वेग से कम दबाव का क्षेत्र बनाया जाता है। हवा अपने साथ तरल ले जाती है।


एयरक्राफ्ट विंग के लिए बर्नौली का सिद्धांत: 1 - कम दबाव; 2 - उच्च दबाव; 3 - तेज प्रवाह; 4 - धीमा प्रवाह; 5 - विंग

बर्नौली का सिद्धांत यह भी दर्शाता है कि क्यों एक घर में खिड़कियां तूफान में अनायास टूट जाती हैं। ऐसे मामलों में, खिड़की के बाहर हवा की अत्यधिक उच्च गति के कारण बाहर का दबाव अंदर के दबाव से बहुत कम हो जाता है, जहां हवा लगभग गतिहीन रहती है।

बल में महत्वपूर्ण अंतर केवल खिड़कियों को बाहर की ओर धकेलता है, जिससे कांच टूट जाता है। इसलिए जब एक बड़ा तूफान आता है, तो इमारत के अंदर और बाहर के दबाव को बराबर करने के लिए खिड़कियों को जितना संभव हो उतना चौड़ा खोलना चाहिए।

और कुछ और उदाहरण जब बर्नौली सिद्धांत काम करता है: पंखों के कारण बाद की उड़ान के साथ एक हवाई जहाज का उदय और बेसबॉल में "घुमावदार गेंदों" की गति।

दोनों ही मामलों में, ऊपर और नीचे से वस्तु से गुजरने वाली हवा की गति में अंतर पैदा होता है। विमान के पंखों के लिए, गति में अंतर फ्लैप की गति, बेसबॉल में, लहरदार किनारे की उपस्थिति से बनाया जाता है।

घरेलू नलसाजी अभ्यास

तरल पदार्थ और गैसें सभी दिशाओं में संचारित होती हैं, न केवल उन पर बाहरी दबाव, बल्कि उनके अपने भागों के वजन के कारण उनके अंदर मौजूद दबाव भी। तरल की ऊपरी परतें बीच में दबाती हैं, निचले वाले पर, और नीचे की तरफ आखिरी।

किसी द्रव द्वारा विरामावस्था में लगाए गए दाब को कहते हैं हीड्रास्टाटिक.

हम एक मनमाना गहराई h पर एक तरल के हाइड्रोस्टेटिक दबाव की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त करते हैं (चित्र 98 में बिंदु A के आसपास)। तरल के ऊपरी संकीर्ण ऊर्ध्वाधर स्तंभ से इस स्थान पर अभिनय करने वाले दबाव बल को दो तरीकों से व्यक्त किया जा सकता है:
सबसे पहले, इस स्तंभ के आधार पर दबाव के उत्पाद के रूप में और इसके पार-अनुभागीय क्षेत्र के रूप में:

एफ = पीएस;

दूसरे, एक ही तरल स्तंभ के वजन के रूप में, अर्थात, तरल के द्रव्यमान का गुणनफल (जिसे सूत्र m = V द्वारा पाया जा सकता है, जहाँ आयतन V = Sh है) और गुरुत्वाकर्षण त्वरण g:

एफ = मिलीग्राम = Shg।

आइए हम दबाव बल के लिए दोनों भावों को समान करें:

पीएस = Shg।

इस समीकरण के दोनों पक्षों को क्षेत्र S से विभाजित करने पर, हम h गहराई पर द्रव का दबाव पाते हैं:

पी = आरघ. (37.1)

हमें मिला हाइड्रोस्टेटिक दबाव सूत्र. द्रव के अंदर किसी भी गहराई पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव उस बर्तन के आकार पर निर्भर नहीं करता है जिसमें तरल स्थित है, और तरल के घनत्व, गुरुत्वाकर्षण त्वरण और गहराई जिस पर दबाव माना जाता है, के गुणनफल के बराबर है। .

पानी की समान मात्रा, विभिन्न बर्तनों में होने के कारण, तल पर अलग-अलग दबाव डाल सकती है। चूंकि यह दबाव तरल स्तंभ की ऊंचाई पर निर्भर करता है, इसलिए यह चौड़े बर्तनों की तुलना में संकीर्ण जहाजों में अधिक होगा। इसके लिए धन्यवाद, पानी की थोड़ी मात्रा भी बहुत बड़ा दबाव बना सकती है। 1648 में, बी पास्कल ने इसे बहुत दृढ़ता से प्रदर्शित किया। उसने पानी से भरे एक बंद बैरल में एक संकरी नली डाली और घर की दूसरी मंजिल की बालकनी में जाकर इस नली में पानी का एक मग डाला। ट्यूब की मोटाई कम होने के कारण उसमें पानी काफी ऊंचाई तक बढ़ गया, और बैरल में दबाव इतना बढ़ गया कि बैरल के बन्धन इसे बर्दाश्त नहीं कर सके, और यह टूट गया (चित्र 99)।
हमारे परिणाम न केवल तरल पदार्थों के लिए, बल्कि गैसों के लिए भी मान्य हैं। उनकी परतें भी एक दूसरे पर दबाव डालती हैं, और इसलिए उन पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव भी होता है।

1. किस दबाव को हाइड्रोस्टेटिक कहा जाता है? 2. यह दाब किन मात्राओं पर निर्भर करता है? 3. मनमाना गहराई पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव के लिए सूत्र प्राप्त करें। 4. आप पानी की थोड़ी सी मात्रा के साथ बहुत अधिक दबाव कैसे बना सकते हैं? पास्कल के अनुभव के बारे में बताएं।
प्रायोगिक कार्य।एक लंबा बर्तन लें और उसकी दीवार में अलग-अलग ऊंचाई पर तीन छोटे छेद करें। प्लास्टिसिन के साथ छिद्रों को बंद करें और बर्तन को पानी से भरें। छिद्रों को खोलिए और बहते जल की धारा का अनुसरण कीजिए (चित्र 100)। छिद्रों से पानी क्यों रिसता है? इसका क्या अर्थ है कि पानी का दबाव गहराई के साथ बढ़ता है?

विचार करें कि आप किसी बर्तन के तल और दीवारों पर द्रव के दबाव की गणना कैसे कर सकते हैं। हम पहले संख्यात्मक डेटा के साथ समस्या का समाधान करेंगे।आयताकार टंकी पानी से भरी हुई है (चित्र 96)। टैंक के तल का क्षेत्रफल 16 m2 है, इसकी ऊँचाई 5 m है। आइए टैंक के तल पर पानी का दबाव निर्धारित करें।

जिस बल से पानी बर्तन के तल पर दबाता है वह 5 मीटर ऊंचे पानी के स्तंभ के वजन के बराबर होता है और 16 मीटर 2 के आधार क्षेत्र के साथ, दूसरे शब्दों में, यह बल सभी के वजन के बराबर होता है टैंक में पानी।

पानी का वजन ज्ञात करने के लिए, आपको इसका द्रव्यमान जानना होगा। पानी के द्रव्यमान की गणना आयतन और घनत्व से की जा सकती है। आइए टैंक के तल के क्षेत्रफल को उसकी ऊंचाई से गुणा करके टैंक में पानी का आयतन ज्ञात करें: V= 16 m2*5 m=80 m3।अब पानी का द्रव्यमान ज्ञात करते हैं, इसके लिए हम इसके घनत्व p = 1000 kg/m3 को आयतन से गुणा करते हैं: एम = 1000 किग्रा/एम3 * 80 एम3 = 80,000 किग्रा। हम जानते हैं कि किसी पिंड का वजन निर्धारित करने के लिए उसके द्रव्यमान को 9.8 N/kg से गुणा करना आवश्यक है, क्योंकि 1 किलोग्राम वजन वाले शरीर का वजन 9.8 N होता है।

अत: टंकी में पानी का भार P . है = 9.8 एन/किग्रा * 80,000 किलो 800,000 एन। इतने बल से टंकी के तल पर पानी दब जाता है।

टैंक के तल के क्षेत्रफल से पानी के भार को विभाजित करने पर, हम दबाव p . पाते हैं :

पी \u003d 800000 एच / 16 एम 2 \u003d 50,000 पा \u003d 50 केपीए।

बर्तन के तल पर तरल के दबाव की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है, जो बहुत सरल है। इस सूत्र को प्राप्त करने के लिए, आइए हम समस्या पर लौटते हैं, लेकिन इसे सामान्य तरीके से ही हल करते हैं।

आइए हम बर्तन में तरल स्तंभ की ऊंचाई को अक्षर h और बर्तन के तल के क्षेत्र द्वारा निरूपित करें एस।

तरल स्तंभ मात्रा वी =श्री।

तरल द्रव्यमान टी= पीवी, या एम = पीएच.

इस द्रव का भार पी =ग्राम,या पी =जी.पी.एस.एच.

चूँकि द्रव स्तंभ का भार उस बल के बराबर होता है जिससे द्रव बर्तन के तल पर दबाता है, तो भार को विभाजित करके पीचौक तक एस,दबाव प्राप्त करें आर:

पी = पी/एस, या पी = जीपीएसएच/एस

पी =जी.एफ.

हमने एक बर्तन के तल पर द्रव के दबाव की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त किया है। इस सूत्र से यह देखा जा सकता है कि एक बर्तन के तल पर एक तरल का दबाव सीधे तरल स्तंभ के घनत्व और ऊंचाई के समानुपाती होता है।

इस सूत्र का उपयोग दीवारों, बर्तन, साथ ही तरल के अंदर दबाव की गणना करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें नीचे से ऊपर का दबाव भी शामिल है, क्योंकि एक ही गहराई पर दबाव सभी दिशाओं में समान होता है।

सूत्र का उपयोग करके दबाव की गणना करते समय:

पी =जीपीएफ

घनत्व पी को किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो / एम 3) में व्यक्त करना आवश्यक है, और तरल स्तंभ की ऊंचाई एच- मीटर (एम) में, जी\u003d 9.8 एन / किग्रा, फिर दबाव पास्कल (पा) में व्यक्त किया जाएगा।

उदाहरण। टैंक के तल पर तेल का दबाव निर्धारित करें यदि तेल के स्तंभ की ऊंचाई 10 मीटर है और इसका घनत्व 800 किग्रा / मी 3 है।

प्रशन। 1. पात्र के तल पर द्रव का दाब किस मात्रा पर निर्भर करता है? 2. पात्र के तल पर द्रव का दाब द्रव स्तंभ की ऊँचाई पर किस प्रकार निर्भर करता है? 3 . किसी पात्र के तल पर द्रव का दाब द्रव के घनत्व पर किस प्रकार निर्भर करता है? 4. किसी बर्तन की दीवारों पर द्रव के दाब की गणना करने के लिए आपको कितनी मात्राएँ जानने की आवश्यकता है? 5. किसी बर्तन के तल और दीवारों पर द्रव के दबाव की गणना के लिए किस सूत्र का उपयोग किया जाता है?

व्यायाम। 1. पानी, मिट्टी के तेल, पारा में 0.6 मीटर की गहराई पर दबाव निर्धारित करें। 2. सबसे गहरी समुद्री खाइयों में से एक के तल पर पानी के दबाव की गणना करें, जिसकी गहराई 10,900 मीटर है, समुद्र के पानी का घनत्व 1030 किग्रा / मी 3 है। 3. चित्र 97 एक ऊर्ध्वाधर ग्लास ट्यूब से जुड़ा एक फुटबॉल कैमरा दिखाता है। . चैम्बर और ट्यूब में पानी है।कक्ष पर एक प्लेट रखी गई है, और उस पर 5 किलो वजन है। ट्यूब में पानी के स्तंभ की ऊंचाई 1 मीटर है। तख़्त और कैमरे के बीच संपर्क का क्षेत्र निर्धारित करें।

कार्य। 1. एक लंबा बर्तन लें। इसकी पार्श्व सतह में एक सीधी रेखा में नीचे से अलग-अलग ऊंचाई पर तीन छोटे-छोटे छेद करें। छेदों को माचिस से बंद कर दें और बर्तन में ऊपर तक पानी डालें। छिद्रों को खोलो और बहते पानी के प्रवाह का अनुसरण करो (चित्र 98)। प्रश्नों के उत्तर दें: छिद्रों से पानी क्यों बहता है? इसका क्या अर्थ है कि गहराई के साथ दबाव बढ़ता है? 2. पाठ्यपुस्तक के अंत में पैराग्राफ पढ़ें "हाइड्रोस्टैटिक विरोधाभास। पास्कल का अनुभव", "समुद्रों और महासागरों के तल पर दबाव। समुद्र की गहराई का अन्वेषण।

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 के रूप 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।

यह इस प्रकार 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।
  • बैरोमीटर
  • 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 परिस्थितियों में निरपेक्ष दबाव के संदर्भ बिंदु को उस कंटेनर के अंदर के दबाव के रूप में लिया जाता है जिससे हवा निकाली जाती है (अर्थात शास्त्रीय निर्वात)।

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।