Saat membeli seekor burung, bahkan sebagai petani yang tidak berpengalaman, ada baiknya menunjukkan perhatian dan kehati-hatian khusus. Saat memilih ayam jantan, ada baiknya melihat terlebih dahulu kondisi burung dan penampilannya, karena ini adalah indikator pertama apakah burung itu sehat atau tidak. Ayam jantan harus kuat, percaya diri berdiri di atas kakinya dan bergerak tanpa masalah yang terlihat. Seperti yang mungkin sudah jelas, ketika memilih ayam jantan, pertama-tama, Anda harus memperhatikan penampilannya. Berikut cara memilih ayam jago sendiri.

Selanjutnya, saat memeriksa ayam jantan, ada baiknya memeriksa kepalanya dengan baik. Sangat penting untuk mendengarkan pernapasan burung, jika dia mengalami kesulitan selama proses ini, jika dia memiliki kerusakan di lubang hidungnya, dan udara yang dikeluarkan oleh ayam jantan tidak boleh berbau. Setelah napas diperiksa, ada baiknya memeriksa lambang burung. Ayam jantan yang sehat harus memiliki sisir merah cerah. Jika burung itu sehat, tidak menakutkan untuk memasak hidangan apa pun darinya, oleh karena itu, Anda dapat belajar cara memasak ayam jago dari buku.

Saat memilih ayam jantan, petani sangat mementingkan bulunya, karena bulu ayam jantan yang sehat harus halus dan berkilau, tanpa cacat. Cakar ayam jantan harus sama halusnya, harus ada jumlah jari yang benar pada cakarnya dan masing-masing harus memiliki cakar. Saat memeriksa cakar ayam jantan, Anda perlu memeriksa tajinya dengan baik. Pada orang muda, taji hampir tidak terlihat, pada orang dewasa, sebaliknya, mereka besar. Selama persiapan ayam jantan, cakarnya dihilangkan. Sebelum memasak, Anda harus bertanya bagaimana cara memasak ayam jago yang benar.

Selain itu, saat membeli ayam jantan, disarankan untuk memperhatikan keberadaan lidah pada burung dan paruhnya sehat, tanpa cacat, dan menutup dengan benar, tanpa tumpang tindih. Saat memilih dan membeli burung, Anda perlu memahami cara membedakan ayam jantan tua dari yang muda. Adalah logis bahwa ayam jantan muda dan dewasa berbeda dalam fisiknya. Ayam jantan muda lebih kecil dan lebih lemah, sedangkan yang dewasa, sebaliknya, memiliki tubuh yang lebih besar.

Sangat penting untuk diingat bahwa jika ada ayam jantan dengan lima jari di kaki, dan bukan empat, maka ini bukan penyimpangan, itu hanya jenis yang sama sekali berbeda. Bulu ayam jantan berbeda berdasarkan usia. Pada ayam jantan dewasa, bulunya lebih padat dan berkilau; pada ayam jantan muda, bulunya lebih kusam. Seekor ayam dapat dibedakan dari ayam jantan dengan jambul di kepalanya. Berikut cara menentukan apakah burung yang diberikan adalah ayam atau ayam jago.

Saat membeli ayam jantan, Anda harus memperhatikan punggung dan posturnya. Punggung ayam jantan harus rata, tanpa punuk yang terlihat. Ekor dan bulu di dekatnya juga harus bebas dari cacat dan dalam kondisi baik. Sebaiknya pilih ayam jantan yang sehat dan terawat, yang selanjutnya akan dimakan. Mereka yang belum pernah memasak daging unggas sebelumnya dapat bertanya kepada ibu rumah tangga yang berpengalaman tentang cara memasak ayam jago buatan sendiri. Sebenarnya, itu tidak sulit.

Pria di ski, dan tanpa mereka.

Di salju yang longgar, seseorang berjalan dengan susah payah, tenggelam dalam-dalam di setiap langkah. Tapi, setelah memakai ski, dia bisa berjalan, hampir tanpa jatuh ke dalamnya. Mengapa? Di ski atau tanpa ski, seseorang bertindak di atas salju dengan kekuatan yang sama dengan beratnya sendiri. Namun, efek gaya ini berbeda dalam kedua kasus, karena luas permukaan tempat orang tersebut menekan berbeda, dengan dan tanpa alat ski. Luas permukaan ski hampir 20 kali luas solnya. Oleh karena itu, berdiri di atas alat ski, seseorang bekerja pada setiap sentimeter persegi luas permukaan salju dengan gaya 20 kali lebih kecil daripada berdiri di atas salju tanpa alat ski.

Siswa, menyematkan koran ke papan dengan kancing, bekerja pada setiap kancing dengan kekuatan yang sama. Namun, tombol dengan ujung yang lebih tajam lebih mudah dimasukkan ke dalam pohon.

Ini berarti bahwa hasil aksi suatu gaya tidak hanya bergantung pada modulus, arah, dan titik penerapannya, tetapi juga pada luas permukaan tempat gaya itu diterapkan (tegak lurus tempat gaya itu bekerja).

Kesimpulan ini dikonfirmasi oleh eksperimen fisik.

Pengalaman Hasil gaya ini tergantung pada gaya apa yang bekerja per satuan luas permukaan.

Paku harus didorong ke sudut papan kecil. Pertama, kami memasang paku yang ditancapkan ke papan di atas pasir dengan ujungnya ke atas dan meletakkan pemberat di papan. Dalam hal ini, kepala paku hanya sedikit ditekan ke pasir. Kemudian balikkan papan dan letakkan paku di ujungnya. Dalam hal ini, area penyangga lebih kecil, dan di bawah aksi kekuatan yang sama, paku masuk jauh ke dalam pasir.

Sebuah pengalaman. Ilustrasi kedua.

Hasil kerja gaya ini bergantung pada gaya yang bekerja pada setiap satuan luas permukaan.

Dalam contoh yang dipertimbangkan, gaya bertindak tegak lurus terhadap permukaan tubuh. Berat orang itu tegak lurus dengan permukaan salju; gaya yang bekerja pada tombol tegak lurus terhadap permukaan papan.

Nilai yang sama dengan rasio gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan terhadap luas permukaan ini disebut tekanan.

Untuk menentukan tekanan, perlu membagi gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan dengan luas permukaan:

tekanan = gaya / luas.

Mari kita menunjukkan jumlah yang termasuk dalam ekspresi ini: tekanan - p, gaya yang bekerja pada permukaan, - F dan luas permukaan S.

Kemudian kita mendapatkan rumus:

p = F/S

Jelas bahwa gaya yang lebih besar yang bekerja pada area yang sama akan menghasilkan lebih banyak tekanan.

Satuan tekanan diambil sebagai tekanan yang menghasilkan gaya 1 N yang bekerja pada permukaan 1 m 2 yang tegak lurus permukaan ini.

Satuan tekanan - newton per meter persegi(1 N / m 2). Untuk menghormati ilmuwan Prancis Blaise Pascal disebut pascal Pa). Lewat sini,

1 Pa = 1 N / m 2.

Unit tekanan lain juga digunakan: hektopaskal (hPa) dan kilopascal (kPa).

1 kPa = 1000 Pa;

1 hPa = 100 Pa;

1 Pa = 0,001 kPa;

1 Pa = 0,01 hPa.

Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan selesaikan.

Diberikan : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?

Dalam satuan SI: S = 0,03 m 2

Larutan:

p = F/S,

F = P,

P = g m,

P= 9,8 N 45 kg 450 N,

p\u003d 450 / 0,03 N / m 2 \u003d 15000 Pa \u003d 15 kPa

"Jawaban": p = 15000 Pa = 15 kPa

Cara untuk mengurangi dan meningkatkan tekanan.

Sebuah traktor ulat berat menghasilkan tekanan yang sama dengan 40-50 kPa di tanah, yaitu hanya 2-3 kali lebih besar dari tekanan anak laki-laki dengan berat 45 kg. Ini karena berat traktor didistribusikan ke area yang lebih luas karena penggerak ulat. Dan kami telah menetapkan bahwa semakin besar luas tumpuan, semakin sedikit tekanan yang dihasilkan oleh gaya yang sama pada tumpuan ini .

Bergantung pada apakah Anda perlu mendapatkan tekanan kecil atau besar, area dukungan bertambah atau berkurang. Misalnya, agar tanah dapat menahan tekanan bangunan yang sedang didirikan, luas bagian bawah pondasi ditingkatkan.

Ban truk dan sasis pesawat dibuat jauh lebih lebar dari mobil penumpang. Ban lebar khusus dibuat untuk mobil yang dirancang untuk bepergian di gurun.

Alat berat, seperti traktor, tangki, atau rawa, yang memiliki area bantalan rel yang luas, melewati medan berawa yang tidak dapat dilewati seseorang.

Sebaliknya, dengan luas permukaan yang kecil, tekanan yang besar dapat dihasilkan dengan gaya yang kecil. Misalnya, menekan tombol ke papan, kami bekerja di atasnya dengan kekuatan sekitar 50 N. Karena luas ujung tombol kira-kira 1 mm 2, tekanan yang dihasilkannya sama dengan:

p \u003d 50 N / 0,000001 m 2 \u003d 50.000.000 Pa \u003d 50.000 kPa.

Sebagai perbandingan, tekanan ini 1000 kali lebih besar dari tekanan yang diberikan oleh traktor ulat di tanah. Banyak lagi contoh seperti itu dapat ditemukan.

Bilah alat potong dan menusuk (pisau, gunting, pemotong, gergaji, jarum, dll.) diasah secara khusus. Tepi tajam dari bilah tajam memiliki area kecil, sehingga bahkan kekuatan kecil menciptakan banyak tekanan, dan mudah untuk bekerja dengan alat seperti itu.

Alat pemotong dan penusuk juga ditemukan di alam liar: ini adalah gigi, cakar, paruh, paku, dll. - semuanya terbuat dari bahan keras, halus dan sangat tajam.

Tekanan

Diketahui bahwa molekul gas bergerak secara acak.

Kita sudah tahu bahwa gas, tidak seperti padatan dan cairan, mengisi seluruh bejana di mana mereka berada. Misalnya tabung baja untuk menyimpan gas, tabung ban mobil atau bola voli. Dalam hal ini, gas memberikan tekanan pada dinding, bagian bawah dan tutup silinder, ruang atau badan lain di mana ia berada. Tekanan gas disebabkan oleh alasan lain selain tekanan benda padat pada penyangga.

Diketahui bahwa molekul gas bergerak secara acak. Selama gerakan mereka, mereka bertabrakan satu sama lain, serta dengan dinding kapal tempat gas berada. Ada banyak molekul dalam gas, dan oleh karena itu jumlah dampaknya sangat besar. Misalnya, jumlah tumbukan molekul udara dalam ruangan pada permukaan 1 cm 2 dalam 1 s dinyatakan sebagai dua puluh tiga angka. Meskipun gaya tumbukan dari satu molekul kecil, aksi semua molekul pada dinding bejana adalah signifikan - ini menciptakan tekanan gas.

Jadi, tekanan gas pada dinding bejana (dan pada benda yang ditempatkan dalam gas) disebabkan oleh tumbukan molekul gas .

Simak pengalaman berikut ini. Tempatkan bola karet di bawah bel pompa udara. Ini berisi sejumlah kecil udara dan memiliki bentuk yang tidak beraturan. Kemudian kami memompa udara dari bawah bel dengan pompa. Cangkang bola, di mana udara menjadi semakin menipis, berangsur-angsur membengkak dan berbentuk bola biasa.

Bagaimana menjelaskan pengalaman ini?

Silinder baja tahan lama khusus digunakan untuk penyimpanan dan pengangkutan gas terkompresi.

Dalam percobaan kami, molekul gas yang bergerak terus menerus menabrak dinding bola di dalam dan di luar. Ketika udara dipompa keluar, jumlah molekul dalam lonceng di sekitar kulit bola berkurang. Tapi di dalam bola jumlah mereka tidak berubah. Oleh karena itu, jumlah tumbukan molekul pada dinding luar cangkang menjadi lebih sedikit daripada jumlah tumbukan pada dinding bagian dalam. Balon dipompa hingga gaya elastisitas kulit karetnya menjadi sama dengan gaya tekanan gas. Cangkang bola berbentuk bola. Ini menunjukkan bahwa gas menekan dindingnya secara merata ke segala arah. Dengan kata lain, jumlah tumbukan molekul per sentimeter persegi luas permukaan adalah sama ke segala arah. Tekanan yang sama ke segala arah adalah karakteristik gas dan merupakan konsekuensi dari pergerakan acak sejumlah besar molekul.

Mari kita coba mengurangi volume gas, tetapi agar massanya tetap tidak berubah. Artinya dalam setiap sentimeter kubik gas akan ada lebih banyak molekul, densitas gas akan meningkat. Kemudian jumlah tumbukan molekul pada dinding akan meningkat, yaitu, tekanan gas akan meningkat. Ini dapat dikonfirmasi oleh pengalaman.

Pada gambar sebuah Sebuah tabung kaca diperlihatkan, salah satu ujungnya ditutupi dengan film karet tipis. Sebuah piston dimasukkan ke dalam tabung. Ketika piston didorong masuk, volume udara di dalam tabung berkurang, yaitu, gas dikompresi. Film karet menonjol ke luar, menunjukkan bahwa tekanan udara di dalam tabung telah meningkat.

Sebaliknya, dengan peningkatan volume massa gas yang sama, jumlah molekul dalam setiap sentimeter kubik berkurang. Ini akan mengurangi jumlah benturan pada dinding bejana - tekanan gas akan berkurang. Memang, ketika piston ditarik keluar dari tabung, volume udara meningkat, film menekuk di dalam bejana. Hal ini menunjukkan adanya penurunan tekanan udara di dalam tabung. Fenomena yang sama akan diamati jika alih-alih udara di dalam tabung akan ada gas lain.

Jadi, ketika volume gas berkurang, tekanannya meningkat, dan ketika volume meningkat, tekanan berkurang, asalkan massa dan suhu gas tetap tidak berubah.

Bagaimana tekanan gas berubah ketika dipanaskan pada volume konstan? Diketahui bahwa kecepatan pergerakan molekul gas meningkat ketika dipanaskan. Bergerak lebih cepat, molekul akan lebih sering mengenai dinding kapal. Selain itu, setiap tumbukan molekul pada dinding akan lebih kuat. Akibatnya, dinding bejana akan mengalami tekanan yang lebih besar.

Akibatnya, Tekanan gas dalam bejana tertutup semakin besar semakin tinggi suhu gas, asalkan massa gas dan volumenya tidak berubah.

Dari percobaan tersebut dapat disimpulkan bahwa tekanan gas semakin besar, semakin sering dan kuat molekul menabrak dinding bejana .

Untuk penyimpanan dan transportasi gas, mereka sangat terkompresi. Pada saat yang sama, tekanannya meningkat, gas harus dimasukkan ke dalam silinder khusus yang sangat tahan lama. Silinder semacam itu, misalnya, mengandung udara terkompresi di kapal selam, oksigen yang digunakan dalam pengelasan logam. Tentu saja, kita harus selalu ingat bahwa tabung gas tidak dapat dipanaskan, terutama jika diisi dengan gas. Sebab, seperti yang sudah kita pahami, ledakan bisa terjadi dengan akibat yang sangat tidak menyenangkan.

hukum Pascal.

Tekanan ditransmisikan ke setiap titik cairan atau gas.

Tekanan piston ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi bola.

Sekarang bensin.

Tidak seperti padatan, lapisan individu dan partikel kecil cairan dan gas dapat bergerak bebas relatif satu sama lain ke segala arah. Cukuplah, misalnya, dengan sedikit meniup permukaan air dalam gelas untuk menyebabkan air bergerak. Riak muncul di sungai atau danau dengan angin sepoi-sepoi.

Mobilitas partikel gas dan cairan menjelaskan bahwa tekanan yang dihasilkan pada mereka ditransmisikan tidak hanya ke arah gaya, tetapi di setiap titik. Mari kita pertimbangkan fenomena ini secara lebih rinci.

Pada gambar, sebuah sebuah kapal yang berisi gas (atau cairan) digambarkan. Partikel didistribusikan secara merata ke seluruh wadah. Kapal ditutup oleh piston yang dapat bergerak naik turun.

Dengan menerapkan beberapa gaya, mari buat piston bergerak sedikit ke dalam dan memampatkan gas (cairan) langsung di bawahnya. Kemudian partikel (molekul) akan berada di tempat ini lebih padat dari sebelumnya (Gbr., b). Karena mobilitas maka partikel gas akan bergerak ke segala arah. Akibatnya, susunannya akan kembali menjadi seragam, tetapi lebih padat dari sebelumnya (Gbr. c). Oleh karena itu, tekanan gas akan meningkat di mana-mana. Ini berarti bahwa tekanan tambahan ditransfer ke semua partikel gas atau cairan. Jadi, jika tekanan pada gas (cairan) di dekat piston itu sendiri meningkat sebesar 1 Pa, maka di semua titik dalam tekanan gas atau cairan akan lebih besar dari sebelumnya dengan jumlah yang sama. Tekanan pada dinding bejana, dan di bagian bawah, dan pada piston akan meningkat sebesar 1 Pa.

Tekanan yang diberikan pada cairan atau gas ditransmisikan ke titik mana pun secara merata ke segala arah .

Pernyataan ini disebut hukum pascal.

Berdasarkan hukum Pascal, mudah untuk menjelaskan eksperimen berikut.

Gambar tersebut menunjukkan sebuah bola berongga dengan lubang-lubang kecil di berbagai tempat. Sebuah tabung melekat pada bola, di mana piston dimasukkan. Jika Anda menarik air ke dalam bola dan mendorong piston ke dalam tabung, maka air akan mengalir dari semua lubang di bola. Dalam percobaan ini, piston menekan permukaan air di dalam tabung. Partikel air di bawah piston, mengembun, mentransfer tekanannya ke lapisan lain yang terletak lebih dalam. Dengan demikian, tekanan piston ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi bola. Akibatnya, sebagian air didorong keluar dari bola dalam bentuk aliran identik yang mengalir dari semua lubang.

Jika bola diisi dengan asap, maka ketika piston didorong ke dalam tabung, aliran asap yang identik akan mulai keluar dari semua lubang di bola. Ini menegaskan bahwa dan gas mentransmisikan tekanan yang dihasilkan pada mereka secara merata ke segala arah.

Tekanan dalam zat cair dan gas.

Di bawah berat cairan, bagian bawah karet dalam tabung akan melorot.

Cairan, seperti semua benda di Bumi, dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Oleh karena itu, setiap lapisan cairan yang dituangkan ke dalam bejana menciptakan tekanan dengan beratnya, yang menurut hukum Pascal, diteruskan ke segala arah. Oleh karena itu, ada tekanan di dalam cairan. Hal ini dapat dibuktikan dengan pengalaman.

Tuang air ke dalam tabung gelas, yang lubang bawahnya ditutup dengan film karet tipis. Di bawah berat cairan, bagian bawah tabung akan menekuk.

Pengalaman menunjukkan bahwa semakin tinggi kolom air di atas lapisan karet, semakin melorot. Tetapi setiap kali setelah dasar karet melorot, air di dalam tabung mencapai keseimbangan (berhenti), karena, selain gravitasi, gaya elastis dari film karet yang diregangkan bekerja pada air.

Ilustrasi.

Bagian bawah bergerak menjauh dari silinder karena tekanan di atasnya karena gravitasi.

Mari kita turunkan tabung dengan alas karet, tempat air dituangkan, ke dalam bejana lain yang lebih lebar dengan air. Kita akan melihat bahwa saat tabung diturunkan, film karet secara bertahap diluruskan. Pelurusan penuh film menunjukkan bahwa gaya yang bekerja padanya dari atas dan bawah adalah sama. Pelurusan penuh film terjadi ketika ketinggian air dalam tabung dan bejana bertepatan.

Eksperimen yang sama dapat dilakukan dengan tabung di mana film karet menutup bukaan samping, seperti yang ditunjukkan pada gambar a. Benamkan tabung air ini ke dalam bejana air lain, seperti yang ditunjukkan pada gambar, b. Kita akan melihat bahwa film menjadi lurus kembali segera setelah ketinggian air di dalam tabung dan bejana sama. Ini berarti bahwa gaya yang bekerja pada film karet adalah sama dari semua sisi.

Ambil kapal yang bagian bawahnya bisa jatuh. Mari kita masukkan ke dalam toples air. Dalam hal ini, bagian bawah akan ditekan dengan kuat ke tepi kapal dan tidak akan jatuh. Itu ditekan oleh kekuatan tekanan air, diarahkan dari bawah ke atas.

Kami akan dengan hati-hati menuangkan air ke dalam kapal dan mengawasi dasarnya. Segera setelah ketinggian air di bejana bertepatan dengan ketinggian air di dalam toples, ia akan jatuh dari bejana.

Pada saat pemisahan, kolom cairan di bejana menekan bagian bawah, dan tekanan ditransmisikan dari bawah ke atas ke bagian bawah kolom cairan yang sama tingginya, tetapi terletak di toples. Kedua tekanan ini sama, tetapi bagian bawah bergerak menjauh dari silinder karena aksi gravitasinya sendiri di atasnya.

Eksperimen dengan air telah dijelaskan di atas, tetapi jika kita mengambil cairan lain selain air, hasil eksperimennya akan sama.

Jadi, percobaan menunjukkan bahwa di dalam cairan ada tekanan, dan pada tingkat yang sama itu sama ke segala arah. Tekanan meningkat dengan kedalaman.

Gas tidak berbeda dalam hal ini dari cairan, karena mereka juga memiliki berat. Tetapi kita harus ingat bahwa massa jenis gas ratusan kali lebih kecil daripada massa jenis cairan. Berat gas di dalam bejana kecil, dan dalam banyak kasus tekanan "beratnya" dapat diabaikan.

Perhitungan tekanan cairan di bagian bawah dan dinding kapal.

Perhitungan tekanan cairan di bagian bawah dan dinding kapal.

Pertimbangkan bagaimana Anda dapat menghitung tekanan cairan di bagian bawah dan dinding bejana. Pertama-tama, mari kita selesaikan masalah untuk bejana yang memiliki bentuk paralelepiped persegi panjang.

Kekuatan F, yang dengannya cairan yang dituangkan ke dalam bejana ini menekan bagian bawahnya, sama dengan beratnya P cairan di dalam bejana. Berat zat cair dapat ditentukan dengan mengetahui massanya. m. Massa, seperti yang Anda tahu, dapat dihitung dengan rumus: m = V. Volume cairan yang dituangkan ke dalam bejana yang telah kami pilih mudah dihitung. Jika ketinggian kolom cairan di kapal dilambangkan dengan huruf h, dan luas dasar kapal S, kemudian V = S h.

massa cair m = V, atau m = S h .

Berat cairan ini P = g m, atau P = g S h.

Karena berat kolom zat cair sama dengan gaya tekanan zat cair pada dasar bejana, maka berat dibagi P Ke alun-alun S, kita mendapatkan tekanan fluida p:

p = P/S , atau p = g S h/S,

Kami telah memperoleh rumus untuk menghitung tekanan cairan di bagian bawah bejana. Dari rumus ini dapat diketahui bahwa tekanan zat cair di dasar bejana hanya bergantung pada massa jenis dan tinggi kolom zat cair.

Oleh karena itu, menurut rumus turunan, adalah mungkin untuk menghitung tekanan cairan yang dituangkan ke dalam bejana bentuk apapun(Tepatnya, perhitungan kami hanya cocok untuk bejana yang berbentuk prisma lurus dan silinder. Dalam kursus fisika untuk institut, terbukti bahwa rumus itu juga berlaku untuk bejana dengan bentuk sewenang-wenang). Selain itu, dapat digunakan untuk menghitung tekanan pada dinding bejana. Tekanan di dalam fluida, termasuk tekanan dari bawah ke atas, juga dihitung menggunakan rumus ini, karena tekanan pada kedalaman yang sama adalah sama ke segala arah.

Saat menghitung tekanan menggunakan rumus p = gph butuh kepadatan ρ dinyatakan dalam kilogram per meter kubik (kg / m 3), dan tinggi kolom cairan h- dalam meter (m), g\u003d 9,8 N / kg, maka tekanan akan dinyatakan dalam pascal (Pa).

Contoh. Tentukan tekanan minyak di dasar tangki jika tinggi kolom minyak 10 m dan densitasnya 800 kg/m 3 .

Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan tuliskan.

Diberikan :

\u003d 800 kg / m 3

Larutan :

p = 9,8 N/kg 800 kg/m 3 10 m 80.000 Pa 80 kPa.

Menjawab : p 80 kPa.

Kapal komunikasi.

Kapal komunikasi.

Gambar di atas menunjukkan dua buah bejana yang dihubungkan satu sama lain oleh sebuah tabung karet. Kapal semacam itu disebut berkomunikasi. Kaleng penyiram, teko, teko kopi adalah contoh bejana yang berkomunikasi. Kita tahu dari pengalaman bahwa air yang dituangkan, misalnya, ke dalam kaleng penyiram, selalu berdiri pada ketinggian yang sama di cerat dan di dalam.

Dengan bejana komunikasi, percobaan sederhana berikut dapat dilakukan. Pada awal percobaan, kami menjepit tabung karet di tengah, dan menuangkan air ke salah satu tabung. Kemudian kita buka klemnya, dan air langsung mengalir ke tabung lain sampai permukaan air di kedua tabung sama tinggi. Anda dapat memperbaiki salah satu tabung di tripod, dan menaikkan, menurunkan atau memiringkan yang lain ke arah yang berbeda. Dan dalam hal ini, segera setelah cairan menjadi tenang, levelnya di kedua tabung akan menjadi sama.

Dalam bejana komunikasi dari berbagai bentuk dan bagian, permukaan cairan homogen diatur pada tingkat yang sama(asalkan tekanan udara di atas cairan adalah sama) (Gbr. 109).

Hal ini dapat dibenarkan sebagai berikut. Cairan itu diam tanpa berpindah dari satu bejana ke bejana lain. Ini berarti bahwa tekanan di kedua bejana adalah sama pada setiap tingkat. Cairan di kedua bejana adalah sama, yaitu memiliki kerapatan yang sama. Oleh karena itu, ketinggiannya juga harus sama. Ketika kita menaikkan satu bejana atau menambahkan cairan ke dalamnya, tekanan di dalamnya meningkat dan cairan bergerak ke bejana lain sampai tekanannya seimbang.

Jika cairan dengan kepadatan satu dituangkan ke dalam salah satu bejana yang berkomunikasi, dan kepadatan lain dituangkan ke dalam yang kedua, maka pada keseimbangan tingkat cairan ini tidak akan sama. Dan ini bisa dimengerti. Kita tahu bahwa tekanan zat cair di dasar bejana berbanding lurus dengan tinggi kolom dan massa jenis zat cair. Dan dalam hal ini, kepadatan cairan akan berbeda.

Dengan tekanan yang sama, ketinggian kolom cairan dengan kerapatan lebih tinggi akan lebih kecil dari ketinggian kolom cairan dengan kerapatan lebih rendah (Gbr.).

Sebuah pengalaman. Cara menentukan massa udara.

Berat udara. Tekanan atmosfer.

adanya tekanan atmosfer.

Tekanan atmosfer lebih besar dari tekanan udara yang dimurnikan di dalam bejana.

Gaya gravitasi bekerja di udara, serta pada benda apa pun yang terletak di Bumi, dan, oleh karena itu, udara memiliki berat. Berat udara mudah dihitung, mengetahui massanya.

Kami akan menunjukkan melalui pengalaman bagaimana menghitung massa udara. Untuk melakukan ini, ambil bola kaca yang kuat dengan gabus dan tabung karet dengan penjepit. Kami memompa udara keluar dengan pompa, menjepit tabung dengan penjepit dan menyeimbangkannya pada timbangan. Kemudian, buka klem pada tabung karet, biarkan udara masuk ke dalamnya. Dalam hal ini, keseimbangan timbangan akan terganggu. Untuk mengembalikannya, beban harus ditempatkan pada panci skala lain, yang massanya akan sama dengan massa udara dalam volume bola.

Eksperimen telah menetapkan bahwa pada suhu 0 ° C dan tekanan atmosfer normal, massa udara dengan volume 1 m 3 adalah 1,29 kg. Berat udara ini mudah dihitung:

P = g m, P = 9,8 N/kg 1,29 kg 13 N.

Selubung udara yang menyelubungi bumi disebut suasana (dari bahasa Yunani. suasana uap, udara, dan bola- bola).

Atmosfer, seperti yang ditunjukkan oleh pengamatan penerbangan satelit buatan Bumi, meluas hingga ketinggian beberapa ribu kilometer.

Karena aksi gravitasi, lapisan atas atmosfer, seperti air laut, menekan lapisan bawah. Lapisan udara yang berbatasan langsung dengan Bumi paling banyak terkompresi dan, menurut hukum Pascal, mentransfer tekanan yang dihasilkan padanya ke segala arah.

Akibatnya, permukaan bumi dan benda-benda yang terletak di atasnya mengalami tekanan dari seluruh ketebalan udara, atau, seperti yang biasa dikatakan dalam kasus seperti itu, mengalami tekanan. Tekanan atmosfer .

Adanya tekanan atmosfer dapat dijelaskan oleh banyak fenomena yang kita jumpai dalam kehidupan. Mari kita pertimbangkan beberapa di antaranya.

Gambar tersebut menunjukkan sebuah tabung kaca, di dalamnya terdapat sebuah piston yang menempel erat pada dinding tabung. Ujung tabung dicelupkan ke dalam air. Jika Anda menaikkan piston, maka air akan naik di belakangnya.

Fenomena ini digunakan dalam pompa air dan beberapa perangkat lainnya.

Gambar tersebut menunjukkan sebuah bejana berbentuk silinder. Itu ditutup dengan gabus di mana tabung dengan keran dimasukkan. Udara dipompa keluar dari kapal oleh pompa. Ujung tabung kemudian dimasukkan ke dalam air. Jika sekarang Anda membuka keran, maka air akan memercik ke bagian dalam bejana di air mancur. Air masuk ke dalam bejana karena tekanan atmosfer lebih besar dari tekanan udara yang dimurnikan di dalam bejana.

Mengapa cangkang udara Bumi ada.

Seperti semua benda, molekul gas yang membentuk selubung udara Bumi tertarik ke Bumi.

Tapi kenapa, kalau begitu, tidak semuanya jatuh ke permukaan bumi? Bagaimana cangkang udara Bumi, atmosfernya, diawetkan? Untuk memahami hal ini, kita harus memperhitungkan bahwa molekul-molekul gas bergerak secara terus menerus dan acak. Tetapi kemudian muncul pertanyaan lain: mengapa molekul-molekul ini tidak terbang ke luar angkasa, yaitu ke luar angkasa.

Untuk benar-benar meninggalkan Bumi, sebuah molekul, seperti pesawat ruang angkasa atau roket, harus memiliki kecepatan yang sangat tinggi (setidaknya 11,2 km/s). Ini disebut kecepatan lepas kedua. Kecepatan sebagian besar molekul di selubung udara Bumi jauh lebih kecil daripada kecepatan kosmik ini. Oleh karena itu, sebagian besar dari mereka terikat ke Bumi oleh gravitasi, hanya sejumlah kecil molekul yang terbang di luar Bumi ke luar angkasa.

Pergerakan acak molekul dan efek gravitasi pada mereka menghasilkan fakta bahwa molekul gas "mengambang" di ruang angkasa dekat Bumi, membentuk cangkang udara, atau atmosfer yang kita kenal.

Pengukuran menunjukkan bahwa kepadatan udara menurun dengan cepat dengan ketinggian. Jadi, pada ketinggian 5,5 km di atas Bumi, kerapatan udara 2 kali lebih kecil dari kerapatannya di permukaan Bumi, pada ketinggian 11 km - 4 kali lebih kecil, dst. Semakin tinggi, semakin langka udaranya. Dan akhirnya, di lapisan paling atas (ratusan ribuan kilometer di atas Bumi), atmosfer berangsur-angsur berubah menjadi ruang hampa udara. Cangkang udara Bumi tidak memiliki batas yang jelas.

Sebenarnya, karena aksi gravitasi, densitas gas di setiap bejana tertutup tidak sama di seluruh volume bejana. Di bagian bawah bejana, kerapatan gas lebih besar daripada di bagian atasnya, dan oleh karena itu tekanan di dalam bejana tidak sama. Ini lebih besar di bagian bawah kapal daripada di bagian atas. Namun, untuk gas yang terkandung dalam bejana, perbedaan densitas dan tekanan ini sangat kecil sehingga dalam banyak kasus dapat diabaikan sama sekali, perhatikan saja. Tetapi untuk atmosfer yang membentang lebih dari beberapa ribu kilometer, perbedaannya signifikan.

Pengukuran tekanan atmosfer. Pengalaman Torricelli.

Tidak mungkin menghitung tekanan atmosfer menggunakan rumus untuk menghitung tekanan kolom cairan (§ 38). Untuk perhitungan seperti itu, Anda perlu mengetahui ketinggian atmosfer dan kerapatan udara. Tetapi atmosfer tidak memiliki batas yang pasti, dan kerapatan udara pada ketinggian yang berbeda berbeda. Namun, tekanan atmosfer dapat diukur dengan menggunakan eksperimen yang diusulkan pada abad ke-17 oleh seorang ilmuwan Italia. Evangelista Torricelli seorang murid Galileo.

Eksperimen Torricelli adalah sebagai berikut: sebuah tabung gelas yang panjangnya kira-kira 1 m, tertutup salah satu ujungnya, diisi dengan air raksa. Kemudian, dengan menutup rapat ujung kedua tabung, dibalik dan diturunkan ke dalam cangkir dengan air raksa, di mana ujung tabung ini dibuka di bawah tingkat air raksa. Seperti dalam eksperimen cairan apa pun, sebagian air raksa dituangkan ke dalam cangkir, dan sebagian lagi tetap di dalam tabung. Tinggi kolom air raksa yang tersisa di dalam tabung kira-kira 760 mm. Tidak ada udara di atas merkuri di dalam tabung, ada ruang tanpa udara, jadi tidak ada gas yang memberikan tekanan dari atas pada kolom merkuri di dalam tabung ini dan tidak mempengaruhi pengukuran.

Torricelli, yang mengusulkan pengalaman yang dijelaskan di atas, juga memberikan penjelasannya. Atmosfer menekan permukaan merkuri di dalam cangkir. Merkuri dalam keadaan seimbang. Ini berarti bahwa tekanan dalam tabung adalah A A 1 (lihat gambar) sama dengan tekanan atmosfer. Ketika tekanan atmosfer berubah, ketinggian kolom merkuri di dalam tabung juga berubah. Ketika tekanan meningkat, kolom memanjang. Saat tekanan berkurang, kolom merkuri berkurang ketinggiannya.

Tekanan di dalam tabung pada tingkat aa1 dibuat oleh berat kolom air raksa di dalam tabung, karena tidak ada udara di atas raksa di bagian atas tabung. Oleh karena itu berikut ini tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom merkuri di dalam tabung , yaitu

p atm = p air raksa.

Semakin besar tekanan atmosfer, semakin tinggi kolom merkuri dalam percobaan Torricelli. Oleh karena itu, dalam praktiknya, tekanan atmosfer dapat diukur dengan ketinggian kolom air raksa (dalam milimeter atau sentimeter). Jika, misalnya, tekanan atmosfer adalah 780 mm Hg. Seni. (mereka mengatakan "milimeter air raksa"), ini berarti bahwa udara menghasilkan tekanan yang sama dengan kolom vertikal air raksa yang dihasilkan setinggi 780 mm.

Oleh karena itu, dalam hal ini, 1 milimeter air raksa (1 mm Hg) diambil sebagai satuan tekanan atmosfer. Mari kita temukan hubungan antara unit ini dan unit yang kita ketahui - pascal(Pa).

Tekanan kolom air raksa air raksa dengan ketinggian 1 mm adalah:

p = g h, p\u003d 9,8 N / kg 13.600 kg / m 3 0,001 m 133,3 Pa.

Jadi, 1 mm Hg. Seni. = 133,3 Pa.

Saat ini, tekanan atmosfer biasanya diukur dalam hektopaskal (1 hPa = 100 Pa). Misalnya, laporan cuaca mungkin mengumumkan bahwa tekanannya adalah 1013 hPa, yang sama dengan 760 mmHg. Seni.

Mengamati setiap hari ketinggian kolom merkuri dalam tabung, Torricelli menemukan bahwa ketinggian ini berubah, yaitu, tekanan atmosfer tidak konstan, dapat meningkat dan menurun. Torricelli juga memperhatikan bahwa tekanan atmosfer terkait dengan perubahan cuaca.

Jika Anda memasang skala vertikal ke tabung dengan merkuri yang digunakan dalam percobaan Torricelli, Anda mendapatkan perangkat paling sederhana - barometer merkuri (dari bahasa Yunani. baro- berat, metero- ukuran). Ini digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer.

Barometer - aneroid.

Dalam praktiknya, barometer logam digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer, yang disebut aneroid (diterjemahkan dari bahasa Yunani - aneroid). Barometer disebut demikian karena tidak mengandung merkuri.

Penampilan aneroid ditunjukkan pada gambar. Bagian utamanya adalah kotak logam 1 dengan permukaan bergelombang (bergelombang) (lihat gambar lainnya). Udara dipompa keluar dari kotak ini, dan agar tekanan atmosfer tidak menghancurkan kotak, penutupnya 2 ditarik oleh pegas. Saat tekanan atmosfer meningkat, tutupnya melentur ke bawah dan meregangkan pegas. Ketika tekanan berkurang, pegas meluruskan penutup. Sebuah penunjuk panah 4 dipasang pada pegas melalui mekanisme transmisi 3, yang bergerak ke kanan atau kiri ketika tekanan berubah. Sebuah skala dipasang di bawah panah, yang pembagiannya ditandai sesuai dengan indikasi barometer air raksa. Jadi, angka 750, di mana jarum aneroid berdiri (lihat Gambar.), menunjukkan bahwa pada saat tertentu di barometer air raksa, ketinggian kolom air raksa adalah 750 mm.

Oleh karena itu, tekanan atmosfer adalah 750 mm Hg. Seni. atau 1000 hPa.

Nilai tekanan atmosfer sangat penting untuk memprediksi cuaca untuk beberapa hari mendatang, karena perubahan tekanan atmosfer terkait dengan perubahan cuaca. Barometer adalah instrumen yang diperlukan untuk pengamatan meteorologi.

Tekanan atmosfer di berbagai ketinggian.

Dalam zat cair, tekanan, seperti yang kita ketahui, bergantung pada massa jenis zat cair dan ketinggian kolomnya. Karena kompresibilitas yang rendah, densitas cairan pada kedalaman yang berbeda hampir sama. Oleh karena itu, ketika menghitung tekanan, kami menganggap kerapatannya konstan dan hanya memperhitungkan perubahan ketinggian.

Situasinya lebih rumit dengan gas. Gas sangat kompresibel. Dan semakin banyak gas dikompresi, semakin besar densitasnya, dan semakin besar tekanan yang dihasilkannya. Bagaimanapun, tekanan gas diciptakan oleh tumbukan molekul-molekulnya pada permukaan tubuh.

Lapisan udara di dekat permukaan bumi dikompresi oleh semua lapisan udara di atasnya. Tetapi semakin tinggi lapisan udara dari permukaan, semakin lemah kompresinya, semakin rendah kepadatannya. Oleh karena itu, semakin sedikit tekanan yang dihasilkan. Jika, misalnya, balon naik di atas permukaan bumi, maka tekanan udara pada balon menjadi lebih kecil. Hal ini terjadi bukan hanya karena ketinggian kolom udara di atasnya berkurang, tetapi juga karena densitas udara berkurang. Itu lebih kecil di bagian atas daripada di bagian bawah. Oleh karena itu, ketergantungan tekanan udara pada ketinggian lebih rumit daripada ketergantungan cairan.

Pengamatan menunjukkan bahwa tekanan atmosfer di daerah yang terletak di permukaan laut rata-rata 760 mm Hg. Seni.

Tekanan atmosfer sama dengan tekanan kolom merkuri setinggi 760 mm pada suhu 0 ° C disebut tekanan atmosfer normal..

tekanan atmosfer normal sama dengan 101 300 Pa = 1013 hPa.

Semakin tinggi ketinggiannya, semakin rendah tekanannya.

Dengan kenaikan kecil, rata-rata, untuk setiap kenaikan 12 m, tekanan berkurang 1 mm Hg. Seni. (atau 1,33 hPa).

Mengetahui ketergantungan tekanan pada ketinggian, dimungkinkan untuk menentukan ketinggian di atas permukaan laut dengan mengubah pembacaan barometer. Aneroid yang memiliki skala yang dapat langsung diukur ketinggiannya di atas permukaan laut disebut altimeter . Mereka digunakan dalam penerbangan dan saat mendaki gunung.

Pengukur tekanan.

Kita sudah tahu bahwa barometer digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Untuk mengukur tekanan yang lebih besar atau lebih kecil dari tekanan atmosfer, pengukur tekanan (dari bahasa Yunani. manos- langka, tidak mencolok metero- ukuran). Pengukur tekanan adalah cairan dan logam.

Pertimbangkan dulu perangkat dan tindakannya manometer cairan terbuka. Ini terdiri dari tabung kaca berkaki dua di mana beberapa cairan dituangkan. Cairan dipasang di kedua lutut pada tingkat yang sama, karena hanya tekanan atmosfer yang bekerja pada permukaannya di lutut kapal.

Untuk memahami cara kerja pengukur tekanan seperti itu, dapat dihubungkan dengan tabung karet ke kotak datar bundar, yang satu sisinya ditutupi dengan film karet. Jika Anda menekan jari Anda pada film, maka level cairan di lutut manometer yang terhubung di dalam kotak akan berkurang, dan di lutut lainnya akan meningkat. Apa yang menjelaskan ini?

Menekan film meningkatkan tekanan udara di dalam kotak. Menurut hukum Pascal, peningkatan tekanan ini ditransfer ke cairan di lutut pengukur tekanan, yang melekat pada kotak. Oleh karena itu, tekanan pada cairan di lutut ini akan lebih besar daripada yang lain, di mana hanya tekanan atmosfer yang bekerja pada cairan. Di bawah kekuatan tekanan berlebih ini, cairan akan mulai bergerak. Di lutut dengan udara terkompresi, cairan akan jatuh, di sisi lain akan naik. Cairan akan mencapai kesetimbangan (berhenti) ketika tekanan berlebih dari udara terkompresi seimbang dengan tekanan yang dihasilkan kolom cairan berlebih di kaki pengukur tekanan lainnya.

Semakin kuat tekanan pada film, semakin tinggi kolom cairan berlebih, semakin besar tekanannya. Akibatnya, perubahan tekanan dapat dinilai dengan ketinggian kolom berlebih ini.

Gambar tersebut menunjukkan bagaimana pengukur tekanan dapat mengukur tekanan di dalam cairan. Semakin dalam tabung dicelupkan ke dalam cairan, semakin besar perbedaan ketinggian kolom cairan di lutut manometer., jadi, oleh karena itu, dan cairan menghasilkan lebih banyak tekanan.

Jika Anda memasang kotak perangkat pada kedalaman tertentu di dalam cairan dan memutarnya dengan film ke atas, ke samping dan ke bawah, maka pembacaan pengukur tekanan tidak akan berubah. Begitulah seharusnya, karena pada tingkat yang sama di dalam cairan, tekanannya sama ke segala arah.

Gambar menunjukkan manometer logam . Bagian utama dari pengukur tekanan semacam itu adalah tabung logam yang ditekuk menjadi pipa 1 , salah satu ujungnya tertutup. Ujung tabung yang lain dengan keran 4 berkomunikasi dengan kapal di mana tekanan diukur. Saat tekanan meningkat, tabung melentur. Gerakan ujungnya yang tertutup dengan tuas 5 dan roda gigi 3 diteruskan ke penembak 2 bergerak di sekitar skala instrumen. Ketika tekanan berkurang, tabung, karena elastisitasnya, kembali ke posisi semula, dan panah kembali ke pembagian skala nol.

Pompa cairan piston.

Dalam percobaan yang kami pertimbangkan sebelumnya (§ 40), ditemukan bahwa air dalam tabung gelas, di bawah aksi tekanan atmosfer, naik di belakang piston. Tindakan ini didasarkan piston pompa.

Pompa ditunjukkan secara skematis pada gambar. Ini terdiri dari silinder, di dalamnya naik dan turun, menempel erat ke dinding kapal, piston 1 . Katup dipasang di bagian bawah silinder dan di piston itu sendiri. 2 hanya membuka ke atas. Ketika piston bergerak ke atas, air memasuki pipa di bawah aksi tekanan atmosfer, mengangkat katup bawah dan bergerak di belakang piston.

Ketika piston bergerak ke bawah, air di bawah piston menekan katup bawah, dan menutup. Pada saat yang sama, di bawah tekanan air, katup di dalam piston terbuka, dan air mengalir ke ruang di atas piston. Dengan gerakan piston berikutnya ke atas, air di atasnya juga naik di tempatnya, yang mengalir ke pipa outlet. Pada saat yang sama, bagian air yang baru naik di belakang piston, yang, ketika piston kemudian diturunkan, akan berada di atasnya, dan seluruh prosedur ini diulangi lagi dan lagi saat pompa bekerja.

Tekan Hidrolik.

Hukum Pascal memungkinkan Anda untuk menjelaskan tindakan mesin hidrolik (dari bahasa Yunani. hidroliko- air). Ini adalah mesin yang tindakannya didasarkan pada hukum gerak dan keseimbangan cairan.

Bagian utama dari mesin hidrolik adalah dua silinder dengan diameter berbeda, dilengkapi dengan piston dan tabung penghubung. Ruang di bawah piston dan tabung diisi dengan cairan (biasanya oli mineral). Ketinggian kolom cairan di kedua silinder adalah sama selama tidak ada gaya yang bekerja pada piston.

Mari kita asumsikan bahwa gaya-gaya F 1 dan F 2 - gaya yang bekerja pada piston, S 1 dan S 2 - area piston. Tekanan di bawah piston (kecil) pertama adalah p 1 = F 1 / S 1 , dan di bawah yang kedua (besar) p 2 = F 2 / S 2. Menurut hukum Pascal, tekanan fluida yang diam diteruskan secara merata ke segala arah, mis. p 1 = p 2 atau F 1 / S 1 = F 2 / S 2 , dari mana:

F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .

Oleh karena itu, kekuatan F 2 lebih banyak kekuatan F 1 , Berapa kali lebih besar luas piston besar dari pada luas piston kecil?. Misalnya, jika luas piston besar adalah 500 cm 2, dan piston kecil 5 cm 2, dan gaya 100 N bekerja pada piston kecil, maka gaya 100 kali lebih besar akan bekerja pada piston yang lebih besar, yaitu 10.000 N.

Jadi, dengan bantuan mesin hidrolik, dimungkinkan untuk menyeimbangkan kekuatan besar dengan kekuatan kecil.

Sikap F 1 / F 2 menunjukkan keuntungan dalam kekuatan. Misalnya, pada contoh di atas, penguatan yang berlaku adalah 10.000 N / 100 N = 100.

Mesin hidrolik yang digunakan untuk menekan (meremas) disebut tekan hidrolik .

Pengepres hidrolik digunakan di mana banyak daya diperlukan. Misalnya, untuk memeras minyak dari biji di pabrik minyak, untuk menekan kayu lapis, karton, jerami. Pabrik baja menggunakan pengepres hidrolik untuk membuat poros mesin baja, roda kereta api, dan banyak produk lainnya. Pengepres hidrolik modern dapat mengembangkan kekuatan puluhan dan ratusan juta newton.

Perangkat pers hidrolik ditunjukkan secara skematis pada gambar. Tubuh yang akan ditekan 1 (A) ditempatkan pada platform yang terhubung ke piston besar 2 (B). Piston kecil 3 (D) menciptakan tekanan besar pada cairan. Tekanan ini ditransmisikan ke setiap titik cairan yang mengisi silinder. Oleh karena itu, tekanan yang sama bekerja pada piston kedua yang besar. Tetapi karena luas piston ke-2 (besar) lebih besar daripada luas piston kecil, maka gaya yang bekerja padanya akan lebih besar daripada gaya yang bekerja pada piston 3 (D). Di bawah gaya ini, piston 2 (B) akan naik. Ketika piston 2 (B) naik, bodi (A) bersandar pada platform atas yang tetap dan dikompresi. Pengukur tekanan 4 (M) mengukur tekanan fluida. Katup pengaman 5 (P) otomatis terbuka ketika tekanan fluida melebihi nilai yang diijinkan.

Dari silinder kecil ke cairan besar dipompa dengan gerakan berulang dari piston kecil 3 (D). Ini dilakukan dengan cara berikut. Ketika piston kecil (D) diangkat, katup 6 (K) terbuka dan cairan tersedot ke dalam ruang di bawah piston. Ketika piston kecil diturunkan di bawah aksi tekanan cairan, katup 6 (K) menutup, dan katup 7 (K") terbuka, dan cairan masuk ke bejana besar.

Tindakan air dan gas pada tubuh yang terbenam di dalamnya.

Di bawah air, kita dapat dengan mudah mengangkat batu yang sulit diangkat di udara. Jika Anda merendam gabus di bawah air dan melepaskannya dari tangan Anda, gabus itu akan mengapung. Bagaimana fenomena ini dapat dijelaskan?

Kita tahu (§ 38) bahwa zat cair menekan bagian bawah dan dinding bejana. Dan jika suatu benda padat ditempatkan di dalam zat cair, maka benda itu juga akan mengalami tekanan, seperti dinding bejana.

Perhatikan gaya-gaya yang bekerja dari sisi zat cair pada benda yang terbenam di dalamnya. Untuk memudahkan penalaran, kami memilih benda yang memiliki bentuk parallelepiped dengan alas yang sejajar dengan permukaan cairan (Gbr.). Gaya-gaya yang bekerja pada sisi-sisi tubuh adalah berpasangan dan seimbang satu sama lain. Di bawah pengaruh kekuatan-kekuatan ini, tubuh dikompresi. Tetapi gaya yang bekerja pada permukaan atas dan bawah tubuh tidak sama. Di bagian atas wajah menekan dari atas dengan paksa F 1 kolom cairan tinggi h satu . Pada tingkat permukaan bawah, tekanan menghasilkan kolom cair dengan ketinggian h 2. Tekanan ini, seperti yang kita ketahui (§ 37), ditransmisikan di dalam cairan ke segala arah. Oleh karena itu, pada wajah bagian bawah tubuh dari bawah ke atas dengan kekuatan F 2 menekan kolom cairan tinggi h 2. Tetapi h 2 lagi h 1 , maka, modulus gaya F 2 modul daya lagi F satu . Oleh karena itu, tubuh didorong keluar dari cairan dengan kekuatan F vyt, sama dengan perbedaan kekuatan F 2 - F 1 , yaitu

Tetapi S·h = V, di mana V adalah volume pipa paralel, dan W ·V = m W adalah massa cairan dalam volume pipa paralel. Akibatnya, F vyt \u003d g m baik \u003d P baik, yaitu gaya apung sama dengan berat zat cair dalam volume benda yang tercelup di dalamnya(Gaya apung sama dengan berat zat cair yang volumenya sama dengan volume benda yang dicelupkan ke dalamnya). Keberadaan gaya yang mendorong benda keluar dari cairan mudah ditemukan secara eksperimental. Pada gambar sebuah menunjukkan tubuh tergantung dari pegas dengan penunjuk panah di ujungnya. Panah menandai ketegangan pegas pada tripod. Ketika tubuh dilepaskan ke dalam air, pegas berkontraksi (Gbr. b). Kontraksi pegas yang sama akan diperoleh jika Anda bekerja pada tubuh dari bawah ke atas dengan beberapa kekuatan, misalnya, tekan dengan tangan Anda (angkat). Oleh karena itu, pengalaman menegaskan bahwa gaya yang bekerja pada tubuh dalam cairan mendorong tubuh keluar dari cairan. Untuk gas, seperti yang kita ketahui, hukum Pascal juga berlaku. Itu sebabnya benda-benda dalam gas mengalami gaya yang mendorong mereka keluar dari gas. Di bawah pengaruh gaya ini, balon naik. Adanya gaya yang mendorong benda keluar dari gas juga dapat diamati secara eksperimental. Kami menggantung bola kaca atau labu besar yang ditutup dengan gabus ke panci skala pendek. Timbangannya seimbang. Kemudian bejana lebar ditempatkan di bawah labu (atau bola) sehingga mengelilingi seluruh labu. Bejana diisi dengan karbon dioksida, yang kerapatannya lebih besar daripada kerapatan udara (oleh karena itu, karbon dioksida tenggelam dan mengisi bejana, menggantikan udara darinya). Dalam hal ini, keseimbangan timbangan terganggu. Cangkir dengan labu gantung naik (Gbr.). Sebuah labu yang direndam dalam karbon dioksida mengalami gaya apung yang lebih besar daripada yang bekerja padanya di udara. Gaya yang mendorong benda keluar dari cairan atau gas diarahkan berlawanan dengan gaya gravitasi yang diterapkan pada benda ini. Oleh karena itu, prolkosmos). Ini menjelaskan mengapa di dalam air terkadang kita dengan mudah mengangkat tubuh yang hampir tidak bisa kita pertahankan di udara. Sebuah ember kecil dan sebuah badan silinder digantungkan pada pegas (Gbr., a). Panah pada tripod menandai perpanjangan pegas. Ini menunjukkan berat tubuh di udara. Setelah mengangkat tubuh, bejana pembuangan ditempatkan di bawahnya, diisi dengan cairan ke tingkat tabung pembuangan. Setelah itu, tubuh benar-benar terbenam dalam cairan (Gbr., b). Di mana bagian dari cairan, yang volumenya sama dengan volume tubuh, dicurahkan dari wadah penuang ke dalam gelas. Pegas berkontraksi dan penunjuk pegas naik untuk menunjukkan penurunan berat benda dalam fluida. Dalam hal ini, selain gaya gravitasi, gaya lain bekerja pada tubuh, mendorongnya keluar dari cairan. Jika cairan dari gelas dituangkan ke dalam ember atas (yaitu ember yang dipindahkan oleh tubuh), maka penunjuk pegas akan kembali ke posisi semula (Gbr., c). Berdasarkan pengalaman tersebut, dapat disimpulkan bahwa gaya yang mendorong benda yang tercelup seluruhnya ke dalam zat cair sama dengan berat zat cair dalam volume benda tersebut . Kami mencapai kesimpulan yang sama di 48. Jika percobaan serupa dilakukan dengan benda yang direndam dalam gas, itu akan menunjukkan bahwa gaya yang mendorong tubuh keluar dari gas juga sama dengan berat gas yang diambil dalam volume tubuh . Gaya yang mendorong benda keluar dari zat cair atau gas disebut kekuatan Archimedean, untuk menghormati ilmuwan Archimedes yang pertama kali menunjukkan keberadaannya dan menghitung signifikansinya. Jadi, pengalaman telah mengkonfirmasi bahwa gaya Archimedean (atau gaya apung) sama dengan berat cairan dalam volume benda, mis. F A = P f = g m dan. Massa cairan m f , yang dipindahkan oleh tubuh, dapat dinyatakan dalam kerapatannya w dan volume tubuh V t yang direndam dalam cairan (karena V l - volume cairan yang dipindahkan oleh tubuh sama dengan V t - volume benda yang direndam dalam cairan), yaitu m W = W V t. Maka kita mendapatkan: F A = g dan · V t Oleh karena itu, gaya Archimedean bergantung pada densitas cairan tempat benda terendam, dan pada volume benda ini. Tetapi itu tidak tergantung, misalnya, pada kerapatan zat benda yang direndam dalam cairan, karena jumlah ini tidak termasuk dalam rumus yang dihasilkan. Sekarang mari kita tentukan berat benda yang direndam dalam cairan (atau gas). Karena dua gaya yang bekerja pada benda dalam hal ini berlawanan arah (gravitasi turun, dan gaya Archimedean naik), maka berat benda dalam fluida P 1 akan lebih kecil dari berat benda dalam ruang hampa. P = g m ke gaya Archimedean F A = g m w (di mana m w adalah massa cairan atau gas yang dipindahkan oleh tubuh). Lewat sini, jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair atau gas, maka beratnya akan berkurang sebesar berat zat cair atau gas yang dipindahkan oleh benda tersebut.. Contoh. Tentukan gaya apung yang bekerja pada sebuah batu dengan volume 1,6 m3 di dalam air laut. Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan selesaikan. Ketika benda terapung mencapai permukaan zat cair, maka dengan gerakan ke atas yang lebih jauh, gaya Archimedean akan berkurang. Mengapa? Tetapi karena volume bagian tubuh yang direndam dalam cairan akan berkurang, dan gaya Archimedean sama dengan berat cairan dalam volume bagian tubuh yang direndam di dalamnya. Ketika gaya Archimedean menjadi sama dengan gaya gravitasi, tubuh akan berhenti dan mengapung di permukaan cairan, sebagian terbenam di dalamnya. Kesimpulan yang dihasilkan mudah diverifikasi secara eksperimental. Tuang air ke dalam bejana pembuangan hingga setinggi pipa pembuangan. Setelah itu, mari kita membenamkan tubuh yang mengambang ke dalam kapal, setelah sebelumnya menimbangnya di udara. Setelah turun ke dalam air, tubuh memindahkan volume air yang sama dengan volume bagian tubuh yang terbenam di dalamnya. Setelah menimbang air ini, kami menemukan bahwa beratnya (gaya Archimedean) sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada benda terapung, atau berat benda ini di udara. Setelah melakukan eksperimen yang sama dengan benda lain yang mengambang dalam cairan berbeda - dalam air, alkohol, larutan garam, Anda dapat memastikan bahwa jika sebuah benda terapung dalam zat cair, maka berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut sama dengan berat benda tersebut di udara. Sangat mudah untuk membuktikannya jika massa jenis zat padat lebih besar dari massa jenis zat cair, maka benda tenggelam dalam zat cair tersebut. Sebuah benda dengan massa jenis yang lebih rendah mengapung dalam cairan ini. Sepotong besi, misalnya, tenggelam dalam air tetapi mengapung di merkuri. Tubuh, di sisi lain, yang kerapatannya sama dengan kerapatan cairan, tetap dalam keseimbangan di dalam cairan. Es mengapung di permukaan air karena massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis air. Semakin rendah massa jenis benda dibandingkan massa jenis zat cair, semakin kecil bagian benda yang terendam dalam zat cair . Dengan kepadatan yang sama dari tubuh dan cairan, tubuh mengapung di dalam cairan pada kedalaman berapa pun. Dua cairan yang tidak dapat bercampur, misalnya air dan minyak tanah, ditempatkan dalam wadah sesuai dengan kepadatannya: di bagian bawah wadah - air yang lebih padat (ρ = 1000 kg / m 3), di atas - minyak tanah yang lebih ringan (ρ = 800 kg/m3) . Kepadatan rata-rata organisme hidup yang menghuni lingkungan akuatik sedikit berbeda dari kerapatan air, sehingga beratnya hampir sepenuhnya seimbang dengan gaya Archimedean. Berkat ini, hewan air tidak membutuhkan kerangka yang kuat dan masif seperti yang terestrial. Untuk alasan yang sama, batang tanaman air bersifat elastis. Kandung kemih ikan dengan mudah mengubah volumenya. Ketika ikan turun ke kedalaman yang sangat dalam dengan bantuan otot, dan tekanan air di atasnya meningkat, gelembung berkontraksi, volume tubuh ikan berkurang, dan tidak mendorong ke atas, tetapi berenang di kedalaman. Dengan demikian, ikan dalam batas-batas tertentu dapat mengatur kedalaman penyelamannya. Paus mengatur kedalaman menyelam mereka dengan mengecilkan dan memperluas kapasitas paru-paru mereka. Kapal layar. Kapal yang berlayar di sungai, danau, laut dan samudera dibangun dari bahan yang berbeda dengan kepadatan yang berbeda. Lambung kapal biasanya terbuat dari lembaran baja. Semua pengencang internal yang memberi kekuatan pada kapal juga terbuat dari logam. Untuk konstruksi kapal, berbagai bahan digunakan, yang, dibandingkan dengan air, memiliki kepadatan lebih tinggi dan lebih rendah. Bagaimana kapal mengapung, naik ke kapal, dan membawa muatan besar? Eksperimen dengan benda terapung (§ 50) menunjukkan bahwa benda tersebut memindahkan begitu banyak air dengan bagian bawah airnya sehingga berat air ini sama dengan berat benda di udara. Ini juga berlaku untuk kapal apa pun. Berat air yang dipindahkan oleh bagian bawah air kapal sama dengan berat kapal dengan muatan di udara atau gaya gravitasi yang bekerja pada kapal dengan muatan. Kedalaman kapal di dalam air disebut konsep . Draft terdalam yang diijinkan ditandai pada lambung kapal dengan garis merah yang disebut garis air (dari bahasa Belanda. air- air). Berat air yang dipindahkan oleh kapal ketika tenggelam ke permukaan air, sama dengan gaya gravitasi yang bekerja pada kapal dengan muatan, disebut perpindahan kapal. Saat ini, kapal dengan perpindahan 5.000.000 kN (5 10 6 kN) dan lebih sedang dibangun untuk pengangkutan minyak, yaitu, memiliki massa 500.000 ton (5 10 5 t) dan lebih bersama dengan kargo. Jika kita mengurangi berat kapal itu sendiri dari perpindahan, maka kita mendapatkan daya dukung kapal ini. Daya dukung menunjukkan berat muatan yang dibawa oleh kapal. Pembuatan kapal ada di Mesir Kuno, di Phoenicia (diyakini bahwa Fenisia adalah salah satu pembuat kapal terbaik), Cina Kuno. Di Rusia, pembuatan kapal dimulai pada pergantian abad ke-17 dan ke-18. Sebagian besar kapal perang dibangun, tetapi di Rusialah pemecah es pertama, kapal dengan mesin pembakaran internal, dan pemecah es nuklir Arktika dibangun. Aeronautika. Gambar yang menggambarkan balon bersaudara Montgolfier pada tahun 1783: "Lihat dan dimensi yang tepat dari Balloon Globe, yang merupakan yang pertama." 1786 Sejak zaman kuno, orang-orang bermimpi untuk bisa terbang di atas awan, berenang di lautan udara, saat mereka berlayar di laut. Untuk aeronautika Pada awalnya, balon digunakan, yang diisi dengan udara panas, atau dengan hidrogen atau helium. Agar balon dapat naik ke udara, diperlukan gaya Archimedean (gaya apung) F A, yang bekerja pada bola, lebih dari sekadar gravitasi F berat, yaitu F A > F berat Saat bola naik, gaya Archimedean yang bekerja padanya berkurang ( F A = gρV), karena kerapatan atmosfer atas lebih kecil daripada kerapatan permukaan bumi. Untuk naik lebih tinggi, pemberat khusus (berat) dijatuhkan dari bola dan ini meringankan bola. Akhirnya bola mencapai ketinggian angkat maksimumnya. Untuk menurunkan bola, sebagian gas dilepaskan dari cangkangnya menggunakan katup khusus. Dalam arah horizontal, balon hanya bergerak di bawah pengaruh angin, sehingga disebut balon (dari bahasa Yunani udara- udara, status- berdiri). Belum lama ini, balon besar digunakan untuk mempelajari lapisan atas atmosfer, stratosfer - stratostat . Sebelum mereka belajar cara membuat pesawat besar untuk mengangkut penumpang dan kargo melalui udara, balon yang dikendalikan digunakan - kapal udara. Mereka memiliki bentuk memanjang, gondola dengan mesin ditangguhkan di bawah tubuh, yang menggerakkan baling-baling. Balon tidak hanya naik dengan sendirinya, tetapi juga dapat mengangkat beberapa kargo: kabin, orang, instrumen. Oleh karena itu, untuk mengetahui beban seperti apa yang dapat diangkat oleh balon, perlu ditentukan. kekuatan angkat. Misalkan, sebuah balon dengan volume 40 m 3 berisi helium diluncurkan ke udara. Massa helium yang mengisi kulit bola akan sama dengan: m Ge \u003d Ge V \u003d 0,1890 kg / m 3 40 m 3 \u003d 7,2 kg, dan beratnya adalah: P Ge = g m Ge; P Ge \u003d 9,8 N / kg 7,2 kg \u003d 71 N. Gaya apung (Archimedean) yang bekerja pada bola ini di udara sama dengan berat udara dengan volume 40 m 3, yaitu. F A \u003d g udara V; F A \u003d 9,8 N / kg 1,3 kg / m 3 40 m 3 \u003d 520 N. Artinya bola ini dapat mengangkat beban seberat 520 N - 71 N = 449 N. Ini adalah gaya angkatnya. Balon dengan volume yang sama, tetapi diisi dengan hidrogen, dapat mengangkat beban 479 N. Ini berarti gaya angkatnya lebih besar daripada balon yang diisi helium. Tapi tetap saja, helium lebih sering digunakan, karena tidak terbakar dan karenanya lebih aman. Hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Jauh lebih mudah untuk menaikkan dan menurunkan balon berisi udara panas. Untuk ini, pembakar terletak di bawah lubang yang terletak di bagian bawah bola. Menggunakan kompor gas, Anda dapat mengontrol suhu udara di dalam bola, yang berarti kepadatan dan daya apungnya. Agar bola naik lebih tinggi, cukup memanaskan udara di dalamnya lebih kuat, meningkatkan nyala api kompor. Ketika api burner berkurang, suhu udara di dalam bola berkurang, dan bola turun. Dimungkinkan untuk memilih suhu bola di mana berat bola dan kabin akan sama dengan gaya apung. Kemudian bola akan menggantung di udara, dan akan mudah untuk melakukan pengamatan darinya. Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan, terjadi pula perubahan yang signifikan dalam teknologi aeronautika. Menjadi mungkin untuk menggunakan cangkang baru untuk balon, yang menjadi tahan lama, tahan beku dan ringan. Prestasi di bidang teknik radio, elektronik, otomatisasi memungkinkan untuk merancang balon tak berawak. Balon-balon ini digunakan untuk mempelajari arus udara, untuk penelitian geografis dan biomedis di lapisan bawah atmosfer. pertanyaan 1 Ketentuan utama TIK dan pembuktian eksperimentalnya.? 1. Semua zat terdiri dari molekul, mis. memiliki struktur diskrit, molekul dipisahkan oleh celah. 2. Molekul berada dalam gerakan acak (kacau) terus menerus. 3. Antara molekul-molekul tubuh ada kekuatan interaksi. gerak Brown?. Gerak Brown adalah gerak acak kontinu dari partikel yang tersuspensi dalam gas. Gaya interaksi molekul?. Baik tarik-menarik dan tolak-menolak bekerja secara simultan di antara molekul-molekul. Sifat interaksi molekul adalah elektromagnetik. Energi kinetik dan energi potensial molekul?. Atom dan molekul berinteraksi dan, oleh karena itu, memiliki energi potensial E p. Energi potensial dianggap positif ketika molekul ditolak, negatif ketika ditarik. Pertanyaan 2 Dimensi dan massa molekul dan atom Setiap zat terdiri dari partikel, oleh karena itu jumlah materi v (nu) dianggap sebanding dengan jumlah partikel, yaitu elemen struktural yang terkandung dalam tubuh. Satuan besaran suatu zat adalah mol. Satu mol adalah jumlah suatu zat yang mengandung elemen struktural zat apa pun sebanyak jumlah atom dalam 12 g karbon C12. Perbandingan jumlah molekul zat dengan jumlah zat disebut konstanta Avogadro: NA =N/v(nu); NA \u003d 6,02 * 10 23 mol -1 Konstanta Avogadro menunjukkan berapa banyak atom dan molekul yang terkandung dalam satu mol zat. Massa molar - massa satu mol zat, sama dengan rasio massa zat dengan jumlah zat: Massa molar dinyatakan dalam kg/mol. Mengetahui massa molar, Anda dapat menghitung massa satu molekul: m 0 \u003d m / N \u003d m / v (nu) N A \u003d M / N A Massa rata-rata molekul biasanya ditentukan dengan metode kimia, konstanta Avogadro telah ditentukan dengan akurasi tinggi dengan beberapa metode fisik. Massa molekul dan atom ditentukan dengan tingkat akurasi yang cukup besar menggunakan spektrograf massa. Massa molekul sangat kecil. Misalnya, massa molekul air: m = 29,9 * 10 -27 Massa molar berhubungan dengan massa molekul relatif Mg. Berat molekul relatif adalah nilai yang sama dengan rasio massa molekul zat tertentu dengan 1/12 massa atom karbon C12. Jika rumus kimia suatu zat diketahui, maka massa relatifnya dapat ditentukan dengan menggunakan tabel periodik, yang jika dinyatakan dalam kilogram, menunjukkan besarnya massa molar zat ini. Bilangan Avogadro Bilangan Avogadro, Konstanta Avogadro adalah konstanta fisik yang secara numerik sama dengan jumlah unit struktural tertentu (atom, molekul, ion, elektron, atau partikel lainnya) dalam 1 mol zat. Didefinisikan sebagai jumlah atom dalam 12 gram (tepatnya) isotop karbon-12 murni. Biasanya dilambangkan sebagai N A, lebih jarang sebagai L N A = 6,022 140 78(18)×1023 mol 1 . Jumlah tahi lalat Mol (simbol: mol, internasional: mol) adalah satuan ukuran untuk jumlah suatu zat. Sesuai dengan jumlah zat yang mengandung partikel N A (molekul, atom, ion, atau partikel struktural identik lainnya). N A adalah konstanta Avogadro, sama dengan jumlah atom dalam 12 gram nuklida karbon 12C. Jadi, jumlah partikel dalam satu mol zat apa pun adalah konstan dan sama dengan bilangan Avogadro N A . Kecepatan molekul Keadaan materi Keadaan agregat - keadaan materi yang dicirikan oleh sifat kualitatif tertentu: kemampuan atau ketidakmampuan untuk mempertahankan volume dan bentuk, ada atau tidak adanya keteraturan jarak jauh dan pendek, dan lain-lain. Perubahan keadaan agregasi dapat disertai dengan perubahan energi bebas, entropi, densitas, dan sifat fisik dasar lainnya seperti lompatan. Ada tiga keadaan utama agregasi: padat, cair dan gas. Terkadang tidak sepenuhnya benar untuk mengklasifikasikan plasma sebagai keadaan agregasi. Ada keadaan agregasi lain, misalnya, kristal cair atau kondensat Bose-Einstein. pertanyaan 3 Gas ideal, tekanan gas Gas ideal adalah gas yang tidak ada gaya interaksi antar molekul. Tekanan gas disebabkan oleh tumbukan molekul. Gaya tekanan selama 1 detik pada permukaan satuan disebut tekanan gas. P – tekanan gas [pa] 1 mmHg Seni. =133 Pa P 0 (ro) \u003d 101325 Pa P= 1/3*m 0 *n*V 2- persamaan dasar MKT n - konsentrasi molekul [m -3] n=N/V- konsentrasi molekul V 2 - kecepatan kuadrat rata-rata akar P= 2/3*n*E K persamaan dasar P= n*k*T MKT E K - energi kinetik EK = 3/2kT(kT- kote) Memilih sistem yang mendistribusikan zat gas, sesuai dengan kriteria yang mengevaluasi tekanan, tingkat pengurangan dan prinsip-prinsip untuk membangun sistem yang mendistribusikan pipa gas (ini bisa berupa pipa gas cincin, buntu dan campuran), didasarkan pada ekonomi kesalahan perhitungan dan fitur teknis. Mempertimbangkan volume, nuansa struktural dan sifat kepadatan dari tingkat gas yang dikonsumsi, keandalan dan mode aman dari sistem pasokan gas, di samping itu, bangunan lokal dan fitur operasional. Jenis pipa gas Sistem pipa gas dikaitkan dengan tingkat tekanan zat gas yang bergerak melaluinya, dibagi menjadi beberapa jenis berikut: 1. Struktur pipa gas dengan adanya tekanan tinggi kelas satu di bawah kondisi tekanan kerja zat gas dalam 0,71,3 MPa untuk campuran bahan alam dan gas-udara dan hingga 1,7 MPa untuk LPG; 2. Pipa gas dengan tingkat tekanan tinggi kategori kedua di bawah kondisi tekanan dalam 0,40,7 MPa; 3. Struktur pipa gas dengan indikator tekanan rata-rata memiliki tekanan operasi dalam 0,0060,4 MPa; 4. Tingkat tekanan saluran gas bertekanan rendah hingga 0,006Mpa. Jenis sistem pasokan gas Sistem pasokan gas dapat dari jenis berikut: 1. Tingkat tunggal, di mana gas dipasok ke konsumen hanya melalui produk pipa gas dengan indikator tekanan yang sama (baik dengan indikator rendah atau dengan indikator rata-rata); 2. Dua tingkat, di mana gas disuplai ke lingkaran konsumen melalui struktur pipa gas dengan dua jenis tekanan yang berbeda (indikator level menengah-rendah atau sedang-tinggi 1 atau 2, atau indikator tinggi kategori 2 rendah); 3. Tiga tingkat, di mana aliran zat gas dilakukan melalui pipa gas dengan tiga tekanan (tingkat pertama atau kedua tinggi, sedang dan rendah); 4. Multilevel, di mana gas bergerak di sepanjang saluran gas dengan empat jenis tekanan: level 1 dan 2 tinggi, sedang dan rendah. Sistem pipa gas dengan tekanan yang berbeda, yang termasuk dalam sistem pasokan gas, harus dihubungkan melalui rekahan hidrolik, KDD. Untuk instalasi panas industri dan peralatan boiler yang terpisah dari pipa gas, dapat diterima untuk menggunakan zat gas dengan tekanan yang tersedia dalam 1,3 MPa, asalkan indikator tekanan tersebut diperlukan untuk spesifikasi proses teknis. Tidak mungkin untuk meletakkan sistem pipa gas dengan indeks tekanan lebih dari 1,2 MPa untuk bangunan tempat tinggal bertingkat di daerah berpenduduk, di daerah di mana bangunan umum berada, di tempat-tempat di mana sejumlah besar orang berada, untuk misalnya, pasar, stadion, pusat perbelanjaan, gedung teater. Sistem distribusi saat ini dari jalur pasokan gas terdiri dari komposisi struktur kompleks yang kompleks, yang, pada gilirannya, mengambil bentuk elemen dasar seperti cincin gas, jaringan buntu dan campuran dengan indikator tekanan rendah, sedang dan tinggi. Mereka diletakkan di daerah perkotaan, pemukiman lain, di jantung lingkungan atau bangunan. Selain itu, mereka dapat ditempatkan di rute stasiun distribusi gas, titik kontrol dan instalasi gas, sistem komunikasi, sistem instalasi otomatis, dan peralatan telemekanis. Seluruh struktur harus memastikan pasokan gas konsumen tanpa masalah. Desain harus memiliki perangkat pemutus, yang diarahkan ke elemen individu dan bagian dari pipa gas untuk perbaikan dan penghapusan keadaan darurat. Antara lain, ini memastikan transportasi zat gas yang bebas masalah ke orang yang mengonsumsi gas, memiliki mekanisme sederhana, operasi yang aman, andal, dan nyaman. Penting untuk merancang pasokan gas seluruh wilayah, kota atau desa berdasarkan gambar skema dan tata letak area, rencana umum kota, dengan mempertimbangkan pembangunan jangka panjang. Semua elemen, perangkat, mekanisme, dan bagian penting dalam sistem pasokan gas harus digunakan secara sama. Perlu memilih sistem distribusi dan prinsip untuk membangun pipa gas (cincin, buntu, campuran) berdasarkan operasi penyelesaian teknis dan ekonomi, dengan mempertimbangkan volume, struktur, dan kepadatan konsumsi gas. Sistem yang dipilih harus memiliki efisiensi tertinggi, dari sudut pandang ekonomi, dan harus mencakup proses konstruksi dan dapat menempatkan sistem pasokan gas ke dalam operasi sebagian. Klasifikasi pipa gas Bagian utama dari sistem pasokan gas adalah struktur pipa gas, yang memiliki jenis tergantung pada tekanan dan tujuan gas. Tergantung pada indikator tekanan gas tertinggi yang diangkut, struktur pipa gas dibagi menjadi berikut: 1. Struktur pipa gas dengan tekanan tingkat pertama yang tinggi dalam kondisi tekanan zat gas lebih dari 0,7 MPa, hingga 1,7 MPa untuk SGU; 2. Produk pipa gas dengan tanda tekanan tinggi tingkat kedua pada rezim lebih dari 0,4 MPa dan hingga 0,7 MPa; 3. Kawat dengan indikator tingkat tekanan rata-rata di atas 0,005 MPa dan bervariasi hingga 0,4 MPa; 4. Desain kinerja rendah, yaitu hingga 0,004MPa. Sistem pipa gas dengan tanda tekanan rendah digunakan untuk memindahkan gas ke bangunan tempat tinggal dan bangunan umum, ke perusahaan katering, serta ke ruang ketel dan perusahaan rumah tangga. Diperbolehkan untuk menghubungkan instalasi konsumen kecil dan ruang ketel ke sistem pipa gas bertekanan rendah. Tetapi utilitas besar tidak boleh dihubungkan ke saluran dengan indikator tekanan rendah, karena tidak masuk akal untuk memindahkan sejumlah besar gas melaluinya, itu tidak memiliki manfaat ekonomi. Struktur pipa gas dengan mode tekanan sedang dan tinggi dirancang sebagai sumber listrik untuk jaringan distribusi kota dengan tekanan rendah dan menengah ke dalam pipa gas bengkel industri dan utilitas umum. Jalur gas bertekanan tinggi kota dianggap sebagai jalur utama yang memberi makan kota besar. Itu dibuat sebagai cincin besar, semi atau memiliki penampilan radial. Melalui itu, zat gas disuplai oleh rekahan hidrolik ke jaringan dengan tingkat menengah dan tinggi, di samping itu, ke perusahaan industri besar, proses teknologi yang mengasumsikan keberadaan gas dengan mode operasi lebih dari 0,8 MPa. Sistem pasokan gas kota Indikator tekanan gas di dalam pipa hingga 0,003 MPa Sistem pasokan gas kota adalah mekanisme yang serius, termasuk fasilitas, perangkat teknis, dan saluran pipa yang memastikan aliran gas ke tujuan dan mendistribusikannya di antara perusahaan, utilitas, konsumen, berdasarkan permintaan. Ini termasuk fasilitas berikut: 1. Jaringan gas dengan iklim rendah, sedang, dan tinggi; 2. Stasiun kontrol gas; 3. Titik kontrol gas; 4. Peralatan kontrol gas; 5. Perangkat kontrol dan sistem kontrol otomatis; 6. Perangkat pengiriman; 7. Sistem operasi. Pasokan zat gas datang melalui pipa gas melalui stasiun kontrol gas langsung ke saluran gas kota. Di stasiun distribusi gas, pembacaan tekanan turun dengan bantuan katup otomatis pada regulator, dan tetap tidak berubah pada tingkat yang diperlukan untuk konsumsi perkotaan sepanjang waktu. Spesialis teknis termasuk dalam skema GDS sistem yang secara otomatis memberikan perlindungan. Selain itu, ini menjamin pemeliharaan indikator tekanan di jalur kota, dan juga memastikan bahwa mereka tidak melebihi tingkat yang diizinkan. Dari SPBU, zat gas melalui saluran gas sampai ke konsumen. Karena elemen utama dari sistem pasokan gas perkotaan adalah saluran gas, yang terdiri dari perbedaan tekanan pipa gas, mereka dapat disajikan dalam jenis berikut: 1. Garis dengan tanda tekanan rendah hingga 4 kPa; 2. Garis dengan nilai tekanan rata-rata hingga 0,4 MPa; 3. Jaringan dengan rezim tekanan tinggi tingkat kedua hingga 0,7 MPa; 4. Jaringan dengan pembacaan tinggi dari level pertama hingga 1,3 MPa. Melalui struktur pipa gas dengan indikator tekanan rendah, gas bergerak dan didistribusikan ke perumahan dan bangunan umum dan berbagai tempat, serta ke bengkel perusahaan rumah tangga. Di pipa gas yang terletak di area perumahan, indikator tekanan hingga 3 kPa diperbolehkan, dan di tempat perusahaan rumah tangga dan bangunan umum hingga 5 kPa. Sebagai aturan, tekanan rendah dipertahankan di saluran (hingga 3 kPa), dan mereka mencoba menghubungkan semua struktur ke saluran gas yang tidak memiliki pengatur tekanan gas. Dalam pipa gas dengan tekanan sedang dan tinggi (0,6 MPa), produk gas disuplai oleh rekahan hidrolik ke saluran dengan tekanan rendah dan sedang. Terdapat alat pengaman di dalam unit hydraulic fracturing yang beroperasi secara otomatis. Ini menghilangkan kemungkinan penurunan tekanan dari tingkat rendah lebih dari nilai yang dapat diterima. Melalui komunikasi serupa melalui GRU, zat gas juga dipasok ke tempat perusahaan industri dan lembaga kota. Menurut peraturan saat ini, tekanan tertinggi untuk perusahaan industri, kota dan pertanian, serta untuk instalasi sistem pemanas, diperbolehkan dalam 0,6 MPa, dan untuk perusahaan rumah tangga dan bangunan yang berdekatan dalam 0,3 MPa. Pasokan gas dengan indeks tekanan tidak lebih dari 0,3 MPa diperbolehkan untuk instalasi yang terletak di fasad bangunan tempat tinggal atau bangunan umum. Struktur pipa gas dengan rezim menengah dan tinggi adalah jaringan distribusi kota. Struktur pipa gas dengan tanda tekanan tinggi digunakan secara eksklusif di kota-kota metropolitan. Tempat industri dapat disambungkan ke jaringan tekanan menengah dan tinggi tanpa menggunakan regulator, tentunya jika berdasarkan perhitungan teknis dan ekonomis. Sistem kota dibangun sesuai dengan hierarki, yang, pada gilirannya, dibagi tergantung pada tekanan pipa gas. Hirarki memiliki beberapa tingkatan: 1. Jalur dengan tekanan tinggi dan sedang adalah dasar dari pipa gas perkotaan. Reservasi berlangsung dengan bantuan dering dan duplikasi tempat individu. Jaringan buntu hanya bisa di kota-kota kecil. Zat gas secara bertahap bergerak melalui tingkat tekanan rendah, dihasilkan oleh getaran pada katup pengatur rekahan hidrolik dan berada pada tingkat yang konstan. Jika ada beberapa konsumen gas yang berbeda dalam satu bagian, diperbolehkan untuk meletakkan pipa gas dengan tekanan yang berbeda secara paralel. Namun desain dengan tekanan tinggi dan sedang menciptakan satu jaringan di kota, yang bernuansa hidrolik. 2. Jaringan bertekanan rendah. Ini memasok gas ke berbagai konsumen. Desain jaringan dibuat dengan fitur campuran, sementara hanya pipa gas utama yang dilingkarkan, dalam kasus lain jalan buntu dibuat. Pipa gas bertekanan rendah tidak dapat memisahkan sungai, danau atau jurang, serta rel kereta api, jalan raya. Itu tidak dapat diletakkan di sepanjang zona industri, sehingga tidak dapat menjadi bagian dari jaringan hidrolik tunggal. Sebuah desain jaringan kinerja rendah dibuat sebagai saluran lokal yang memiliki beberapa sumber daya melalui mana gas disuplai. 3. Konstruksi gas pada bangunan tempat tinggal atau bangunan umum, bengkel industri atau perusahaan. Mereka tidak dilindungi undang-undang. Tekanan tergantung pada tujuan jaringan dan tingkat yang diperlukan untuk pemasangan. Tergantung pada jumlah derajat, sistem kota dibagi : 1. Jaringan dua tingkat terdiri dari saluran bertekanan rendah dan sedang atau saluran bertekanan rendah dan tinggi. 2. Garis tiga tingkat termasuk sistem tekanan rendah, sedang dan tinggi. 3. Jaringan step-level terdiri dari struktur pipa gas dari semua tingkatan. Pipa gas kota dengan tekanan tinggi dan sedang dibuat sebagai jalur tunggal yang memasok gas ke perusahaan, rumah boiler, utilitas, dan rekahan hidrolik itu sendiri. Jauh lebih menguntungkan untuk membuat satu jalur, berbeda dengan yang memisahkan untuk tempat industri dan, secara umum, untuk bagian gas domestik. Pilih sistem kota berdasarkan nuansa seperti itu: 1. Berapa ukuran kota tersebut. 2. Rencana kawasan perkotaan. 3. Bangunan di dalamnya. 4. Berapa jumlah penduduk di kota tersebut. 5. Karakteristik semua perusahaan di kota. 6. Prospek perkembangan kota metropolitan. Setelah memilih sistem yang diperlukan, harus diperhitungkan bahwa itu harus memenuhi persyaratan ekonomi, keamanan dan keandalan dalam penggunaan. Ini mengungkapkan kesederhanaan dan kemudahan penggunaan, menyarankan penutupan bagian individualnya untuk pekerjaan perbaikan. Selain itu, semua suku cadang, perangkat, dan perlengkapan dalam sistem yang dipilih harus memiliki jenis suku cadang yang sama. Gas dipasok ke kota melalui jalur multi-level melalui dua saluran utama melalui stasiun, yang, pada gilirannya, meningkatkan tingkat keandalan. Stasiun ini terhubung ke area bertekanan tinggi, yang terletak di pinggiran jalur kota. Dari bagian ini, gas disuplai ke ring dengan tekanan tinggi atau sedang. Jika tidak layak dan tidak dapat diterima untuk membuat jaringan pipa gas bertekanan tinggi di pusat kota metropolitan, maka mereka harus dibagi menjadi dua bagian: jaringan bertekanan sedang di tengah dan jaringan bertekanan tinggi di pinggiran. Agar dapat mematikan bagian dari pipa gas dengan tekanan tinggi dan sedang, bagian individu dengan tekanan rendah, struktur di bangunan tempat tinggal, bengkel industri dan tempat memasang perangkat yang mematikan atau, katakan saja, keran khusus (lihat). Katup harus dipasang di input dan output, di cabang-cabang pipa gas jalan, di persimpangan berbagai rintangan, instalasi kereta api dan jalan. Pada saluran eksternal, katup dipasang di sumur bersama dengan menunjukkan nilai suhu dan tegangan. Selain itu, menyediakan pemasangan dan pembongkaran elemen penutup katup yang nyaman. Sumur harus ditempatkan, mengingat jarak dua meter dari bangunan atau pagar. Jumlah hambatan harus dibenarkan dan seminimal mungkin. Saat memasuki ruangan, katup dipasang di dinding, sementara itu perlu untuk menjaga celah tertentu dari pintu dan jendela. Jika tulangan terletak di atas 2 meter, maka perlu disediakan tempat dengan tangga agar dapat melayaninya. Di pondok, dalam banyak kasus, gas disuplai melalui jaringan dengan tekanan sedang, tetapi tidak dengan tekanan rendah. Pertama, ini menyediakan perangkat kontrol tambahan, karena indikator tekanan lebih tinggi. Kedua, boiler gas baru-baru ini mendapatkan popularitas, maka hanya pada tekanan sedang gas dapat dipasok dalam jumlah yang dibutuhkan ke konsumen. Dengan gasifikasi di bawah kondisi tekanan rendah, kinerja perangkat akhir akan turun. Misalnya, jika tekanan sekitar 300 dianggap dapat diterima di musim dingin, maka jika Anda menjauh dari rekahan hidrolik, indikator untuk konsumen akan turun menjadi 120. Sebelum es, tekanan gas sudah cukup. Tetapi jika salju yang parah datang dan semua orang mulai memanaskan dengan boiler gas, menyalakan kekuatan penuh, tekanan pada pemilik pondok di pinggiran turun secara signifikan. Dan ketika tekanan di bawah 120, masalah mulai muncul bagi pemilik boiler, misalnya, instalasi boiler padam atau menunjukkan bahwa pasokan gas telah dihentikan. Di bawah kondisi pasokan tekanan sedang, gas dalam keadaan terkompresi bergerak melalui pipa. Selanjutnya, melalui regulator, tekanan turun ke level rendah, dan boiler bekerja tanpa masalah. Seperti yang Anda ketahui, banyak zat di alam dapat berada dalam tiga keadaan agregasi: padat, cair dan berbentuk gas. Doktrin sifat-sifat materi dalam berbagai keadaan agregasi didasarkan pada gagasan tentang struktur atom dan molekul dunia material. Teori molekuler-kinetik struktur materi (MKT) didasarkan pada tiga ketentuan utama: semua zat terdiri dari partikel terkecil (molekul, atom, partikel dasar), di antaranya ada celah; partikel berada dalam gerakan termal terus menerus; antara partikel-partikel materi ada kekuatan interaksi (tarik dan tolak-menolak); sifat dari gaya-gaya ini adalah elektromagnetik. Ini berarti bahwa keadaan agregasi suatu zat tergantung pada posisi relatif molekul, jarak antara mereka, gaya interaksi antara mereka dan sifat gerakan mereka. Interaksi partikel materi dalam keadaan padat paling menonjol. Jarak antar molekul kira-kira sama dengan ukurannya sendiri. Ini mengarah pada interaksi yang cukup kuat, yang secara praktis menghilangkan peluang partikel untuk bergerak: mereka berosilasi di sekitar posisi keseimbangan tertentu. Mereka mempertahankan bentuk dan volumenya. Sifat-sifat cairan juga dijelaskan oleh strukturnya. Partikel materi dalam cairan berinteraksi kurang intensif daripada pada padatan, dan oleh karena itu mereka dapat mengubah lokasinya secara tiba-tiba - cairan tidak mempertahankan bentuknya - mereka adalah cairan. Cairan mempertahankan volume. Gas adalah kumpulan molekul yang bergerak secara acak ke segala arah secara independen satu sama lain. Gas tidak memiliki bentuknya sendiri, mereka menempati seluruh volume yang disediakan untuknya dan mudah dikompresi. Ada keadaan materi lain - plasma. Plasma adalah gas terionisasi sebagian atau seluruhnya di mana kerapatan muatan positif dan negatifnya hampir sama. Ketika dipanaskan secukupnya, zat apa pun menguap, berubah menjadi gas. Jika suhu dinaikkan lebih lanjut, proses ionisasi termal akan meningkat tajam, yaitu molekul gas akan mulai terurai menjadi atom penyusunnya, yang kemudian berubah menjadi ion. Model gas ideal. Hubungan antara tekanan dan energi kinetik rata-rata. Untuk memperjelas pola yang mengatur perilaku suatu zat dalam keadaan gas, model ideal gas nyata, gas ideal, dipertimbangkan. Ini adalah gas yang molekulnya dianggap sebagai titik material yang tidak berinteraksi satu sama lain pada jarak tertentu, tetapi berinteraksi satu sama lain dan dengan dinding kapal selama tumbukan. gas ideal – itu adalah gas, interaksi antara molekul-molekulnya dapat diabaikan. (Ec>>Ep) Gas ideal adalah model yang ditemukan oleh para ilmuwan untuk memahami gas yang kita amati di alam dalam kenyataan. Ini mungkin tidak menggambarkan gas apa pun. Tidak berlaku ketika gas sangat dikompresi ketika gas menjadi cair. Gas nyata berperilaku seperti gas ideal ketika jarak rata-rata antara molekul berkali-kali lebih besar dari ukurannya, mis. pada tekanan yang cukup tinggi. Sifat gas ideal: jarak antar molekul jauh lebih besar daripada ukuran molekul; molekul gas sangat kecil dan berbentuk bola elastis; kekuatan tarik-menarik cenderung nol; interaksi antara molekul gas hanya terjadi selama tumbukan, dan tumbukan dianggap lenting mutlak; molekul gas ini bergerak secara acak; pergerakan molekul menurut hukum Newton. Keadaan massa tertentu dari zat gas ditandai oleh besaran fisika yang saling bergantung yang disebut parameter negara. Ini termasuk volumeV, tekananpdan suhuT. volume gas dilambangkan V. Volume gas selalu bertepatan dengan volume bejana yang ditempatinya. satuan SI volume m 3. Tekanan– kuantitas fisik sama dengan rasio kekuatanFbekerja pada elemen permukaan yang tegak lurus terhadapnya, terhadap luasSelemen ini. p = F/ S Satuan tekanan dalam SI pascal[P] Sampai sekarang, unit tekanan di luar sistem telah digunakan: suasana teknis 1 pada = 9,81-104 Pa; suasana fisik 1 atm = 1,013-105 Pa; milimeter air raksa 1 mmHg artikel = 133 Pa; 1 atm = = 760 mmHg Seni. = 1013hPa. Bagaimana tekanan gas dihasilkan? Setiap molekul gas, yang mengenai dinding bejana di mana ia berada, bekerja di dinding dengan gaya tertentu untuk waktu yang singkat. Akibat tumbukan acak pada dinding, gaya dari semua molekul per satuan luas dinding berubah dengan cepat terhadap waktu relatif terhadap beberapa nilai (rata-rata). Tekanan gasmuncul sebagai akibat dari tumbukan molekul yang kacau pada dinding bejana tempat gas berada. Dengan menggunakan model gas ideal, seseorang dapat menghitung tekanan gas pada dinding bejana. Dalam proses interaksi molekul dengan dinding bejana, timbul gaya-gaya di antara mereka yang mematuhi hukum III Newton. Akibatnya, proyeksi x kecepatan molekul yang tegak lurus terhadap dinding berubah tandanya menjadi kebalikannya, dan proyeksi kamu kecepatan sejajar dinding tetap tidak berubah. Alat untuk mengukur tekanan disebut manometer. Pengukur tekanan mencatat gaya tekanan rata-rata waktu per satuan luas elemen sensitifnya (membran) atau penerima tekanan lainnya. Manometer cair: terbuka - untuk mengukur tekanan kecil di atas atmosfer tertutup - untuk mengukur tekanan kecil di bawah atmosfer, mis. vakum kecil Pengukur tekanan logam- untuk mengukur tekanan tinggi. Bagian utamanya adalah tabung melengkung A, ujung terbuka yang disolder ke tabung B, di mana gas mengalir, dan ujung tertutup terhubung ke panah. Gas masuk melalui cock dan tabung B ke dalam tabung A dan melepaskannya. Ujung tabung yang bebas, bergerak, menggerakkan mekanisme transmisi dan panah. Skala ini dinyatakan dalam satuan tekanan. Persamaan dasar teori kinetik-molekuler gas ideal. Persamaan dasar dari MKT: tekanan gas ideal sebanding dengan produk massa molekul, konsentrasi molekul, dan kuadrat rata-rata kecepatan molekul p= 1/3m 0· n v 2 m 0 adalah massa satu molekul gas; n = N/V adalah jumlah molekul per satuan volume, atau konsentrasi molekul; v 2 - akar kecepatan kuadrat rata-rata molekul. Karena energi kinetik rata-rata dari gerakan translasi molekul adalah E \u003d m 0 * v 2 /2, maka mengalikan persamaan dasar MKT dengan 2, kita mendapatkan p \u003d 2/3 n (m 0 v 2) / 2 \ u003d 2/3 E n p = 2/3 E n Tekanan gas sama dengan 2/3 energi kinetik rata-rata dari gerak translasi molekul yang terkandung dalam satu satuan volume gas. Karena m 0 n = m 0 N/V = m/V = , di mana adalah densitas gas, kita peroleh p= 1/3v 2 hukum gas bersatu. Besaran-besaran makroskopik yang secara unik mencirikan keadaan gas disebutparameter termodinamika gas. Parameter termodinamika yang paling penting dari suatu gas adalahvolumeV, tekanan p dan suhu T. Setiap perubahan wujud gas disebutproses termodinamika. Dalam setiap proses termodinamika, parameter gas yang menentukan keadaannya berubah. Rasio antara nilai parameter tertentu pada awal dan akhir proses disebuthukum gas. Hukum gas yang menyatakan hubungan antara ketiga parameter gas disebuthukum gas terpadu. p = nkT Perbandingan p = nkT yang menghubungkan tekanan gas dengan suhu dan konsentrasi molekul, diperoleh untuk model gas ideal, molekul yang berinteraksi satu sama lain dan dengan dinding bejana hanya selama tumbukan elastis. Rasio ini dapat ditulis dalam bentuk lain, membangun hubungan antara parameter makroskopik gas - volume V, tekanan p, suhu T dan jumlah materi . Untuk melakukan ini, Anda perlu menggunakan persamaan di mana n adalah konsentrasi molekul, N adalah jumlah total molekul, V adalah volume gas Kemudian kita mendapatkan Karena N tetap tidak berubah pada massa gas yang konstan, Nk adalah bilangan konstan, yang berarti Pada massa gas yang konstan, hasil kali volume dan tekanan, dibagi dengan suhu mutlak gas, adalah nilai yang sama untuk semua keadaan massa gas ini. Persamaan yang menetapkan hubungan antara tekanan, volume, dan suhu gas diperoleh pada pertengahan abad ke-19 oleh fisikawan Prancis B. Clapeyron dan sering disebut Persamaan Claiperon. Persamaan Claiperon dapat ditulis dalam bentuk lain. p = nkt, mengingat bahwa Di Sini N adalah jumlah molekul dalam wadah, adalah jumlah zat, N A adalah konstanta Avogadro, m adalah massa gas di dalam bejana, M adalah massa molar gas. Hasilnya, kita mendapatkan: Produk dari konstanta Avogadro N A denganKonstanta Boltzmannk disebut konstanta gas universal (molar) dan ditandai dengan huruf R. Nilai numeriknya dalam SI R= 8,31 J/mol K Perbandingan ditelepon persamaan keadaan gas ideal. Dalam bentuk yang kami terima, itu pertama kali direkam oleh D. I. Mendeleev. Oleh karena itu, persamaan keadaan gas disebut persamaan Clapeyron–Mendeleev.` Untuk satu mol gas apa pun, rasio ini berbentuk: pV=RT Mari kita instal arti fisik dari konstanta gas molar. Misalkan dalam silinder tertentu di bawah piston pada temperatur E terdapat 1 mol gas yang volumenya V. Jika gas dipanaskan secara isobarik (pada tekanan konstan) sebesar 1 K, piston akan naik ke ketinggian h , dan volume gas akan meningkat sebesar V. Ayo tulis persamaannya pV=RT untuk gas yang dipanaskan: p (V + V) = R (T + 1) dan kurangi dari persamaan ini persamaan pV=RT yang sesuai dengan keadaan gas sebelum dipanaskan. Kami mendapatkan pΔV = R V = SΔh, di mana S adalah luas alas silinder. Substitusi ke persamaan yang dihasilkan: pS = F adalah gaya tekan. Kami mendapatkan FΔh = R, dan produk gaya dan perpindahan piston FΔh = A adalah kerja perpindahan piston, yang dilakukan oleh gaya ini melawan gaya eksternal selama ekspansi gas. Lewat sini, R = SEBUAH. Konstanta gas universal (molar) secara numerik sama dengan kerja yang dilakukan 1 mol gas ketika dipanaskan secara isobarik sebesar 1 K. ARTIKEL TERKAIT Masukan peta situs ` Tentang situs