GSA. Ჰაერის წნევა

რუხლენკო ა.პ.

ჰიდრავლიკა

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

სასწავლო დამხმარე საშუალება

მიმართულებით ბაკალავრიატის მომზადებისთვის

აგროინჟინერია

ტიუმენი - 2012 წ

მიმომხილველი:

ტექნიკურ მეცნიერებათა კანდიდატი, ასოცირებული პროფესორი ა.ე.კოროლევი.

G 46 Rukhlenko A.P. ჰიდრავლიკა. ტიუმენის სახელმწიფო სასოფლო-სამეურნეო აკადემიის პრობლემების გადაჭრის მაგალითები. - ტიუმენი, 2012 წ.

მოცემულია პრობლემის გადაჭრის მაგალითები დისციპლინის ყველა ძირითად განყოფილებაში. სახელმძღვანელო შეიცავს 57 ამოცანას, თითოეულის ამოხსნის დეტალური განმარტებით.

წინამდებარე სახელმძღვანელოს მიზანია დაეხმაროს სტუდენტებს დამოუკიდებელ შესწავლაში და კურსის ყველა თემაზე პრობლემის გადაჭრის მეთოდოლოგიის ათვისებაში.

გამოქვეყნდა თსგშ-ს მექანიკა-ტექნოლოგიის ინსტიტუტის მეთოდოლოგიური კომისიის გადაწყვეტილებით.

სასოფლო-სამეურნეო აკადემია.

წინასიტყვაობა

სტუდენტებისთვის თეორიული კურსის დაუფლებისთვის მნიშვნელოვანი პირობაა თეორიული საფუძვლების ცოდნის გამოყენების უნარი კონკრეტული საინჟინრო ამოცანების გადაჭრაში. სწორედ პრობლემის გადაჭრა უვითარებს სტუდენტებს კრეატიული საინჟინრო აზროვნების უნარებს, ხელს უწყობს დამოუკიდებლობის განვითარებას ამ დისციპლინის შესწავლასთან დაკავშირებული საინჟინრო საკითხების გადაწყვეტაში.

ამ სახელმძღვანელოში ყველა დავალება მოთავსებულია საგნების მიხედვით დისციპლინის შესწავლის თანმიმდევრობით, 110800 მიმართულების ბაკალავრის მომზადების სამუშაო პროგრამების მიხედვით - აგროინჟინერია.

სახელმძღვანელო განკუთვნილია სრულ განაკვეთზე და ნახევარ განაკვეთზე სტუდენტებისთვის. მისი მიზანია დაეხმაროს სტუდენტებს დაეუფლონ პრობლემის გადაჭრის მეთოდოლოგიას კურსის „ჰიდრავლიკა“ თემებზე. განსაკუთრებით სასარგებლო, ავტორის თქმით, სახელმძღვანელო იქნება სტუდენტებისთვის, რომლებიც გამოტოვებენ გაკვეთილებს, რადგან ის დაეხმარება მათ ამ დისციპლინის დაუფლებაში.

ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემულია თითოეული თემის ამოცანების რაოდენობა და თითოეულ თემაზე თეორიული მასალის შესწავლის ლიტერატურა.

პრაქტიკული გაკვეთილების თემები

პრობლემების გადასაჭრელად

გაკვეთილის თემა	№№ ამოცანები თემაზე	ლიტერატურა, გვ No.

სითხეების ფიზიკური თვისებები	1,2	8..13	8..14	7..12	3..4	3…4
Ჰიდროსტატიკური წნევა	3,4,5,6,7,8,	20..25	19..25	17..20	5..7	7..8
ჰიდროსტატიკური წნევის ძალა ბრტყელ და მრუდე ზედაპირებზე	9,10,11,12,13,14, 15,16,17,19,21	25..31	28..34	21..27	7..9	15..16
ბერნულის განტოლება. ჰიდრავლიკური წინააღმდეგობა	22,23,24,25,26,27 28,29,30,31,32	42..45 55..64	46..52 52..78	44..59	13..16 19..24	30..36
სითხე მიედინება ხვრელების, საქშენების, დროსელისა და სარქველების მეშვეობით	34,35,36,37,38,39, 40,41	72..79	78..89	63..76	25..29	45..48
მილსადენების ჰიდრავლიკური გაანგარიშება	42,43,44	64..70	94..104	76..99	31..38	57..63
ფლოტის ტუმბოები	45,46,47,48	89..108 131..134	139..158 163..173	146..161	41..59	78..83
მოცულობითი ჰიდრავლიკური მანქანები	50,51,52,53	141..169	177..204	223..235	59..76	88..91
მოცულობითი ჰიდრავლიკური წამყვანი	54,55,56,57	192..200	204..224	271..279	77..84	95..98

ლიტერატურა დისციპლინის თეორიული ნაწილის შესასწავლად

1. ისაევი ა.პ., სერგეევი ბ.ი., დიდურ ვ.ა. სასოფლო-სამეურნეო პროცესების ჰიდრავლიკა და ჰიდრომექანიზაცია M: გამომცემლობა აგროპრომი, 1990 - 400 წ.

2. N.A. Palishkin Hydraulics and სოფლის მეურნეობის წყალმომარაგება M: Agroprom გამომცემლობა, 1990 - 351s.

3. საბაშვილი რ.გ. ჰიდრავლიკა, ჰიდრავლიკური მანქანები, სასოფლო-სამეურნეო წყალმომარაგება: პროკ. შემწეობა უნივერსიტეტებისთვის M: Kolos 1997-479 წწ.

4. რუხლენკო ა.პ. ჰიდრავლიკური და ჰიდრავლიკური მანქანები. სახელმძღვანელო TGSHA-Tyumen 2006 124p.

1. განსაზღვრეთ სითხის ელასტიურობის მოდული,

თუ 250 კგ მასის A დატვირთვის მოქმედებით დგუშმა გაიარა მანძილი △h=5მმ. დგუშის საწყისი სიმაღლე H=1,5 მ, დგუშის დიამეტრი d=80 მმ და რეზერვუარი D=300 მმ, რეზერვუარის სიმაღლე h=1,3 მ. დგუშის წონის უგულებელყოფა. რეზერვუარი ითვლება აბსოლუტურად ხისტად.

გადაწყვეტილება:სითხის შეკუმშვისთვის დამახასიათებელია ნაყარი E მოდული, რომელიც შედის ჰუკის განზოგადებულ კანონში: = ,

სადაც \u003d სითხის მოცულობის V მატება (ამ შემთხვევაში შემცირება) წნევის გაზრდის გამო ∆p . ჩვენ ვწერთ ზემოხსენებულ დამოკიდებულებას სასურველ მნიშვნელობასთან მიმართებაში:

განტოლების მარჯვენა მხარეს უცნობი სიდიდეები უნდა იყოს გამოხატული საწყისი მონაცემების მიხედვით. წნევის მატება ∆ გარე დატვირთვის გამო, კერძოდ დატვირთვის წონა:

სითხის საწყისი მოცულობა არის სითხის მოცულობების ჯამი ცილინდრში და რეზერვუარში:
= · .

სითხის მოცულობის ΔV აბსოლუტური ცვლილება:

∆p, ∆V და V გამონათქვამების ჩანაცვლებით განტოლების მარჯვენა მხარეს მივიღებთ

E= =

= = .

2. ცილინდრული ვერტიკალური ავზის სიმაღლე h=10მ დიამეტრი D=3მ. განსაზღვრეთ საწვავის მასა (ρ m = 920 კგ / ), რომელიც შეიძლება ჩაასხით ავზში 15 ტემპერატურაზე, თუ მისი ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს 40 0 C-მდე. უგულებელყოთ ავზის კედლების გაფართოება, ტემპერატურის კოეფიციენტი. თხევადი β t \u003d მოცულობითი გაფართოება 0,0008 1/0 C.

გადაწყვეტილება:საწვავის მასა შეიძლება გამოისახოს მისი სიმკვრივისა და მოცულობის პროდუქტით, ე.ი.

ან ,

სადაც h m არის საწვავის ზეთის საწყისი დონე ავზში t=15 0 C. β t გამოსახულებიდან ვხვდებით მაზუთის მოცულობის აბსოლუტურ ცვლილებას ტემპერატურის მატებასთან ერთად, ე.ი.

მეორეს მხრივ, იგივე მნიშვნელობა შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, როგორც განსხვავება რეზერვუარის მოცულობასა და საწვავის ზეთის საწყის მოცულობას შორის:

ამ მოცულობების გეომეტრიული პარამეტრებით გამოხატვისას შეგვიძლია დავწეროთ, რომ:

∆V = ·

გაატოლეთ გამონათქვამების სწორი ნაწილები:

განტოლების მარცხენა და მარჯვენა გვერდების შემცირებით ვიღებთ

სად = .

შეცვალეთ მიღებული მნიშვნელობა თავდაპირველ განტოლებაში

აქ: △t \u003d t k - t n \u003d 40 - 15 \u003d 25 0 С.

3. განსაზღვრეთ ავზში ჰაერის აბსოლუტური წნევა, თუ ატმოსფერულ წნევაზე, რომელიც შეესაბამება h a \u003d \u003d 760 მმ Hg-ს. Ხელოვნება. ვერცხლისწყლის ვაკუუმმეტრის ჩვენება = 0,2 მ, სიმაღლე h = 1,5 მ რა არის ზამბარის ვაკუუმმეტრის ჩვენება? ვერცხლისწყლის სიმკვრივე ρ = 13600 კგ/.

გადაწყვეტილება:ამ პრობლემის გადასაჭრელად ვიყენებთ ჰიდროსტატიკის ძირითად განტოლებას, რომელიც საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ წნევა სითხის ნებისმიერ წერტილში და „თანაბარი წნევის ზედაპირის“ კონცეფცია. როგორც ცნობილია, სტაციონარული ნიუტონის სითხისთვის, თანაბარი წნევის ზედაპირი წარმოადგენს ჰორიზონტალურ სიბრტყეებს. ამ შემთხვევაში, თანაბარი წნევის ზედაპირებად ვიღებთ ორ ჰორიზონტალურ სიბრტყეს - წყალსა და ჰაერს შორის ინტერფეისს დამაკავშირებელ მილში და ჰაერსა და ვერცხლისწყალს შორის ინტერფეისს ვერცხლისწყლის ვაკუუმმეტრის მარჯვენა მუხლში. პირველი ზედაპირისთვის A და B წერტილებზე წნევა ერთნაირია და ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლების მიხედვით განისაზღვრება შემდეგნაირად:

p A \u003d p B \u003d p 1 + ρ g h,

სადაც p 1 არის ჰაერის აბსოლუტური წნევა ავზში. ამ განტოლებიდან გამომდინარეობს, რომ:

p 1 \u003d p A - ρ · g · სთ.

თუ არ გავითვალისწინებთ ჰაერის სიმკვრივეს, მაშინ შეგვიძლია დავწეროთ, რომ p A \u003d p B \u003d p E, ე.ი. წნევა A, B და E წერტილებში იგივეა.

მეორე ზედაპირისთვის, C და D წერტილებში წნევა იგივეა და ტოლია ატმოსფერული,

p a \u003d p C \u003d p D.

მეორეს მხრივ, წნევა t. C-ზე შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც

საიდანაც p e \u003d p a - ρ rt ·g · h rt.

p A გამოსახულებების ჩანაცვლებით განტოლებაში p 1-ის დასადგენად, მივიღებთ

p 1 \u003d p a - ρ rt g h h rt - ρ g h \u003d ρ rt g (h a - h rt) - ρ g h h.

ჩვენ ვპოულობთ რიცხვით მნიშვნელობას p 1 განტოლების მარჯვენა მხარეს არსებული რაოდენობების რიცხვითი მნიშვნელობების ჩანაცვლებით:

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

74713 - 14715 = 59998Pa = 60kPa.

ვაკუუმი, რომელსაც ვაკუუმმეტრი აჩვენებს:

p wak \u003d p a - p 1 \u003d ρ rt g h h a - p 1 \u003d

13600 9.81 0.76 10 -3 - 60 = 101.4 - 60 = 41.4 კპა.

4. დაადგინეთ აბსოლუტური წნევა ჭურჭელში თხევადი მანომეტრის მითითების მიხედვით, თუ ცნობილია: h 1 \u003d 2m, h 2 \u003d 0,5 მ, h 3 \u003d 0,2 მ, m \u003d = 880 კგ / მ 3.

გადაწყვეტილება: ამ პრობლემის გადასაჭრელად საჭიროა ჩავწეროთ ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება ორი წერტილისთვის, რომლებიც მდებარეობს ჰორიზონტალურ სიბრტყეზე (თანაბარი წნევის ზედაპირი), რომელიც გადის წყალ-ვერცხლისწყლის ინტერფეისის გასწვრივ. წნევა t.A

r A \u003d r abs + ρ g h 1;

წნევა t.V

ამ გამონათქვამების სწორი ნაწილების გათანაბრება, ჩვენ განვსაზღვრავთ აბსოლუტურ წნევას

r abs + ρ g h 1 \u003d r a + ρ m g h 3 + ρ rt g h 2,

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

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

5. დახურული ავზი A, სავსე ნავთი H=3მ სიღრმეზე, აღჭურვილია ვაკუუმმეტრით და პიეზომეტრით. დაადგინეთ აბსოლუტური წნევა p 0 ავზში თავისუფალი ზედაპირის ზემოთ და სხვაობა ვერცხლისწყლის დონეებს შორის ვაკუუმ ლიანდაგში h 1, თუ ნავთის აწევის სიმაღლე პიეზომეტრში h = 1,5 მ.

გადაწყვეტილება:მოდით დავწეროთ ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება t.A-სთვის, რომელიც მდებარეობს ავზის ძირში,

მეორეს მხრივ, იგივე წნევა A წერტილში შეიძლება გამოიხატოს ღია პიეზომეტრის წაკითხვით

შედეგად მიღებული გამოხატულება p A-სთვის ჩასმულია განტოლებაში p 0-ის დასადგენად:

მაშინ p 0-ის რიცხვითი მნიშვნელობა ტოლი იქნება:

ვერცხლისწყლის დონეებს შორის სხვაობა ვაკუუმზომიერში განისაზღვრება ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლების ჩაწერით თანაბარი წნევის ზედაპირის B და C წერტილებისთვის, რომლებიც ემთხვევა ვერცხლისწყლის თავისუფალ ზედაპირს ვაკუუმმეტრის მარჯვენა მუხლში.

სთ 1 = = .

6. განსაზღვრეთ წყლის ჭარბი წნევა B მილში, თუ წნევის მრიცხველის მაჩვენებელი = 0,025 მპა.

წყლით სავსე დამაკავშირებელი მილი და

ჰაერი, როგორც ნაჩვენებია დიაგრამაში, H 1 \u003d 0,5 მ, H 2 \u003d 3 მ. როგორ შეიცვლება წნევის მრიცხველის ჩვენება, თუ მილში იმავე წნევის დროს მთელი შემაერთებელი მილი წყლით არის სავსე (ჰაერი გამოიყოფა K ონკანის მეშვეობით). სიმაღლე

გადაწყვეტილება:ამ პრობლემის გადაჭრისას გამოიყენება ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება, რომლის მიხედვითაც B მილში წნევა არის თავისუფალ ზედაპირზე წნევის ჯამი (ამ შემთხვევაში ლიანდაგი - p m) და წყლის წონის წნევა. ჰაერი არ არის გათვალისწინებული წყალთან შედარებით დაბალი სიმკვრივის გამო.

ასე რომ, წნევა B მილში:

აქ 1 აღებულია მინუს ნიშნით, რადგან წყლის ეს სვეტი ხელს უწყობს მილში წნევის შემცირებას.

თუ ჰაერი მთლიანად ამოღებულია დამაკავშირებელი მილიდან, მაშინ ამ შემთხვევაში ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება ჩაიწერება შემდეგნაირად:

პასუხების ზუსტი მნიშვნელობა: და მიიღება გ = 10 მ/ზე.

7. K მილსადენის დახურული სარქველით განსაზღვრეთ აბსოლუტური წნევა H = 5 მ სიღრმეზე ჩამარხულ ავზში, თუ h = 1,7 მ სიმაღლეზე დამონტაჟებული ვაკუუმმეტრის ჩვენება. . ატმოსფერული წნევა შეესაბამება ბენზინის სიმკვრივეს .

გადაწყვეტილება:ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლების მიხედვით, ავზში აბსოლუტური წნევა იქნება თავისუფალ ზედაპირზე აბსოლუტური წნევის ჯამი და წონის წნევა, ე.ი.

აბსოლუტური წნევა თავისუფალ ზედაპირზე :

ან

მიღებული გამოთქმის გათვალისწინებით for
ჩვენ ვწერთ თავდაპირველ განტოლებას შემდეგნაირად:

8. წყალი და ბენზინი შეედინება ცილინდრულ ავზში, რომლის დიამეტრია D \u003d 2m H \u003d 1.5m დონეზე. პიეზომეტრში წყლის დონე უფრო დაბალია, ვიდრე ბენზინის დონე h=300 მმ-ით. განსაზღვრეთ წონა ავზში

ბენზინი, თუ .

გადაწყვეტილება:ავზში ბენზინის წონა შეიძლება დაიწეროს როგორც

სად არის საწვავის მოცულობა ავზში. ჩვენ გამოვხატავთ მას ტანკის გეომეტრიული პარამეტრების მიხედვით:

უცნობი მნიშვნელობის - ავზში ბენზინის დონის დასადგენად, აუცილებელია ჩავწეროთ ჰიდროსტატიკის ძირითადი განტოლება თანაბარი წნევის ზედაპირისთვის, რომელიც ყველაზე მიზანშეწონილია ავზის ფსკერის ასაღებად, რადგან ჩვენ გვაქვს ინფორმაცია ამის შესახებ. H-ის სახით - ავზში ბენზინისა და წყლის მთლიანი დონე. ვინაიდან ავზი და პიეზომეტრი ღიაა (კომუნიკაცია ატმოსფეროსთან), ჩვენ გავითვალისწინებთ მხოლოდ წონის წნევას ფსკერზე.

ასე რომ, ავზის მხრიდან ძირზე წნევა შეიძლება ჩაიწეროს როგორც

ეს არის იგივე წნევა პიეზომეტრის მხრიდან:

მიღებული გამონათქვამების სწორი ნაწილების გათანაბრება, მათგან სასურველ მნიშვნელობას გამოვხატავთ:

მიღებულ განტოლებას ვამცირებთ გ-ით, განტოლების ორივე ნაწილში ამოღებით ვწერთ სასურველ მნიშვნელობას

ბოლო განტოლებიდან

ჩვენ ვცვლით მიღებულ გამონათქვამებს თავდაპირველ განტოლებაში და ვადგენთ ბენზინის წონას

9. ჰიდრავლიკური ჯეკი შედგება ფიქსირებული დგუში 1 და ცილინდრი 2, რომელიც სრიალებს მის გასწვრივ, რომელზედაც დამონტაჟებულია კორპუსი 3, რომელიც ქმნის ჯეკის ზეთის აბაზანას და ხელით დგუშის ტუმბოს 4 შეწოვის 5 და გამონადენის 6 სარქველით. დაადგინეთ მუშა სითხის წნევა ცილინდრში და აწეული დატვირთვის მასა m, თუ ტუმბოს ამძრავი ბერკეტის სახელურზე ძალა არის R=150 N, ჯეკ დგუშის დიამეტრი D=180 მმ, დიამეტრი. ტუმბოს დგუშის დ=18მმ, ჯეკის ეფექტურობაა η=0,68, ბერკეტის მკლავებია =60მმ, b=600მმ.

Ჰაერის წნევა- ძალა, რომლითაც ჰაერი აწვება დედამიწის ზედაპირზე. იგი იზომება ვერცხლისწყლის მილიმეტრებში, მილიბარებში. საშუალოდ არის 1,033 გ 1 სმ2-ზე.

ქარის წარმოქმნის მიზეზი ატმოსფერული წნევის განსხვავებაა. ქარი უბერავს უფრო მაღალი წნევის ზონიდან ქვედა წნევის ზონამდე. რაც უფრო დიდია განსხვავება ატმოსფერულ წნევაში, მით უფრო ძლიერია ქარი. დედამიწაზე ატმოსფერული წნევის განაწილება განსაზღვრავს ქარების მიმართულებას, რომლებიც ჭარბობენ ტროპოსფეროში სხვადასხვა განედებზე.

წარმოიქმნება, როდესაც წყლის ორთქლი კონდენსირდება ამომავალ ჰაერში მისი გაგრილების გამო.
. თხევად ან მყარ მდგომარეობაში მყოფ წყალს, რომელიც დედამიწის ზედაპირზე ვარდება, ნალექი ეწოდება.

ნალექის ორი ტიპი არსებობს:

ღრუბლებიდან ამოვარდნა (წვიმა, თოვლი, მარცვლები, სეტყვა);
ჩამოყალიბდა დედამიწის ზედაპირთან (, ნამი, ყინვა).
ნალექი იზომება წყლის ფენით (მმ.), რომელიც წარმოიქმნება იმ შემთხვევაში, თუ ნალექი წყალი არ იშლება და არ აორთქლდება. დედამიწაზე წელიწადში საშუალოდ 1130 მმ მოდის. ნალექები.

ნალექების განაწილება. ატმოსფერული ნალექები დედამიწის ზედაპირზე ძალიან არათანაბრად ნაწილდება. ზოგიერთი ადგილი განიცდის ჭარბ ტენიანობას, ზოგი კი მისი ნაკლებობას. განსაკუთრებით მცირე ნალექი მოდის ჩრდილოეთ და სამხრეთ ტროპიკების გასწვრივ მდებარე ტერიტორიებზე, სადაც ჰაერი მაღალია და ნალექების საჭიროება განსაკუთრებით დიდია.

ამ უთანასწორობის მთავარი მიზეზი ატმოსფერული წნევის სარტყლების განლაგებაა. ასე რომ, დაბალი წნევის ზონაში ეკვატორულ რეგიონში მუდმივად გაცხელებული ჰაერი შეიცავს უამრავ ტენიანობას, ის ადის, გაცივდება და ხდება გაჯერებული. ამიტომ, ეკვატორულ რეგიონში ბევრი ღრუბელი იქმნება და ძლიერი წვიმაა. ასევე ბევრი ნალექია დედამიწის ზედაპირის სხვა ადგილებში, სადაც წნევა დაბალია.

მაღალი წნევის სარტყლებში ჭარბობს დაღმავალი ჰაერის ნაკადები. ცივი ჰაერი, დაღმავალი, შეიცავს მცირე ტენიანობას. დაწევისას ის იკუმშება და თბება, რის გამოც შორდება გაჯერების წერტილს და უფრო მშრალი ხდება. ამიტომ, ტროპიკებზე და პოლუსების მახლობლად მაღალი წნევის რაიონებში, ნალექი მცირეა.

ნალექების რაოდენობით ჯერ კიდევ შეუძლებელია ვიმსჯელოთ ტერიტორიის ტენიანობით უზრუნველყოფაზე. აუცილებელია გავითვალისწინოთ შესაძლო აორთქლება - არასტაბილურობა. ეს დამოკიდებულია მზის სითბოს რაოდენობაზე: რაც მეტია, მით მეტი ტენიანობა შეიძლება აორთქლდეს, ასეთის არსებობის შემთხვევაში. აორთქლება შეიძლება იყოს დიდი და აორთქლება მცირე. მაგალითად, არასტაბილურობა (რამდენი ტენიანობა შეიძლება აორთქლდეს მოცემულ ტემპერატურაზე) არის 4500 მმ/წელიწადში, ხოლო აორთქლება (რამდენი აორთქლდება რეალურად) მხოლოდ 100 მმ/წელიწადში. აორთქლებისა და აორთქლების თანაფარდობის მიხედვით ფასდება ტერიტორიის ტენიანობა. ტენიანობის კოეფიციენტი გამოიყენება ტენიანობის დასადგენად. ტენიანობის კოეფიციენტი - წლიური ნალექების თანაფარდობა აორთქლებასთან დროის იმავე პერიოდის განმავლობაში. იგი გამოხატულია წილადის სახით პროცენტულად. თუ კოეფიციენტი 1-ის ტოლია - საკმარისი ტენიანობა, თუ 1-ზე ნაკლებია, ტენიანობა არასაკმარისია, ხოლო თუ 1-ზე მეტი, მაშინ ტენიანობა გადაჭარბებულია. ტენიანობის ხარისხის მიხედვით გამოიყოფა სველი (ტენიანი) და მშრალი (მშრალი) ადგილები.

წნევა არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაკუთრებულ როლს თამაშობს ბუნებასა და ადამიანის ცხოვრებაში. ეს ფენომენი, თვალისთვის შეუმჩნეველი, არა მხოლოდ გავლენას ახდენს გარემოს მდგომარეობაზე, არამედ ძალიან კარგად გრძნობს ყველას. მოდით გავარკვიოთ რა არის ის, რა ტიპები არსებობს და როგორ ვიპოვოთ წნევა (ფორმულა) სხვადასხვა გარემოში.

რასაც ფიზიკაში და ქიმიაში წნევას უწოდებენ

ეს ტერმინი აღნიშნავს მნიშვნელოვან თერმოდინამიკურ რაოდენობას, რომელიც გამოიხატება პერპენდიკულარულად განხორციელებული წნევის ძალის თანაფარდობით იმ ზედაპირის ფართობთან, რომელზეც ის მოქმედებს. ეს ფენომენი არ არის დამოკიდებული სისტემის ზომაზე, რომელშიც ის მუშაობს და, შესაბამისად, ეხება ინტენსიურ რაოდენობებს.

წონასწორობის მდგომარეობაში წნევა ერთნაირია სისტემის ყველა წერტილზე.

ფიზიკასა და ქიმიაში ეს აღინიშნება ასო "P"-ით, რომელიც არის ტერმინის ლათინური სახელწოდების - pressūra აბრევიატურა.

თუ ვსაუბრობთ სითხის ოსმოსურ წნევაზე (ბალანსი წნევას უჯრედის შიგნით და გარეთ), გამოიყენება ასო „P“.

წნევის ერთეულები

საერთაშორისო SI სისტემის სტანდარტების მიხედვით, განსახილველი ფიზიკური ფენომენი იზომება პასკალებში (კირილიცაზე - Pa, ლათინურად - Ra).

წნევის ფორმულიდან გამომდინარე, გამოდის, რომ ერთი Pa უდრის ერთ N-ს (ნიუტონი - გაყოფილი ერთ კვადრატულ მეტრზე (ფართის ერთეული).

თუმცა, პრაქტიკაში, პასკალების გამოყენება საკმაოდ რთულია, რადგან ეს ერთეული ძალიან მცირეა. ამასთან დაკავშირებით, SI სისტემის სტანდარტების გარდა, ეს მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავებულად შეფასდეს.

ქვემოთ მოცემულია მისი ყველაზე ცნობილი ანალოგები. მათი უმეტესობა ფართოდ გამოიყენება ყოფილ სსრკ-ში.

ბარები. ერთი ბარი უდრის 105 Pa.
ტორესი, ანუ მილიმეტრები ვერცხლისწყალი.დაახლოებით ერთი Torr შეესაბამება 133.3223684 Pa.
მილიმეტრი წყლის სვეტი.
მეტრი წყლის სვეტი.
ტექნიკური ატმოსფერო.
ფიზიკური ატმოსფერო.ერთი ატმ უდრის 101,325 Pa და 1.033233 at.
კილოგრამი-ძალა კვადრატულ სანტიმეტრზე.ასევე არსებობს ტონ-ფორსი და გრამ-ძალა. გარდა ამისა, არსებობს ანალოგური ფუნტი-ძალა კვადრატულ ინჩზე.

ზოგადი წნევის ფორმულა (მე-7 კლასის ფიზიკა)

მოცემული ფიზიკური სიდიდის განსაზღვრებიდან შეიძლება განისაზღვროს მისი პოვნის მეთოდი. ქვემოთ მოცემულ ფოტოს ჰგავს.

მასში F არის ძალა, ხოლო S არის ფართობი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, წნევის პოვნის ფორმულა არის მისი ძალა გაყოფილი ზედაპირის ფართობზე, რომელზეც ის მოქმედებს.

ის ასევე შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად: P = mg / S ან P = pVg / S. ამრიგად, ეს ფიზიკური რაოდენობა დაკავშირებულია სხვა თერმოდინამიკურ ცვლადებთან: მოცულობასთან და მასასთან.

ზეწოლისთვის მოქმედებს შემდეგი პრინციპი: რაც უფრო მცირეა სივრცე, რომელიც გავლენას ახდენს ძალზე, მით მეტია მასზე დაჭერის ძალა. თუმცა, თუ ფართობი იზრდება (იგივე ძალით) - სასურველი მნიშვნელობა მცირდება.

ჰიდროსტატიკური წნევის ფორმულა

ნივთიერებების სხვადასხვა საერთო მდგომარეობა უზრუნველყოფს მათი თვისებების არსებობას, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან. ამის საფუძველზე განსხვავებული იქნება მათში P-ის განსაზღვრის მეთოდებიც.

მაგალითად, წყლის წნევის ფორმულა (ჰიდროსტატიკური) ასე გამოიყურება: P = pgh. ეს ასევე ეხება გაზებს. ამავე დროს, მისი გამოყენება შეუძლებელია ატმოსფერული წნევის გამოსათვლელად, სიმაღლისა და ჰაერის სიმკვრივის სხვაობის გამო.

ამ ფორმულაში p არის სიმკვრივე, g არის გრავიტაციული აჩქარება და h არის სიმაღლე. აქედან გამომდინარე, რაც უფრო ღრმად იძირება საგანი ან ობიექტი, მით უფრო მაღალია მასზე ზეწოლა სითხის (გაზის) შიგნით.

განსახილველი ვარიანტი არის კლასიკური მაგალითის ადაპტაცია P = F / S.

თუ გავიხსენებთ, რომ ძალა უდრის მასის წარმოებულს თავისუფალი ვარდნის სიჩქარით (F = მგ), ხოლო სითხის მასა არის მოცულობის წარმოებული სიმკვრივით (m = pV), მაშინ წნევის ფორმულა შეიძლება დაიწეროს როგორც P = pVg / S. ამ შემთხვევაში, მოცულობა არის ფართობი გამრავლებული სიმაღლეზე (V = Sh).

თუ ამ მონაცემებს ჩასვამთ, აღმოჩნდება, რომ მრიცხველში და მნიშვნელში ფართობი შეიძლება შემცირდეს და გამომავალი არის ზემოთ მოცემული ფორმულა: P \u003d pgh.

სითხეებში წნევის გათვალისწინებით, უნდა გვახსოვდეს, რომ მყარი სხეულებისგან განსხვავებით, მათში ხშირად შესაძლებელია ზედაპირული ფენის გამრუდება. და ეს, თავის მხრივ, ხელს უწყობს დამატებითი წნევის ფორმირებას.

ასეთი სიტუაციებისთვის გამოიყენება ოდნავ განსხვავებული წნევის ფორმულა: P \u003d P 0 + 2QH. ამ შემთხვევაში, P 0 არის არამრუდე ფენის წნევა, ხოლო Q არის თხევადი დაძაბულობის ზედაპირი. H არის ზედაპირის საშუალო გამრუდება, რომელიც განისაზღვრება ლაპლასის კანონით: H \u003d ½ (1 / R 1 + 1 / R 2). კომპონენტები R 1 და R 2 არის ძირითადი გამრუდების რადიუსი.

ნაწილობრივი წნევა და მისი ფორმულა

მიუხედავად იმისა, რომ P = pgh მეთოდი გამოიყენება როგორც სითხეებზე, ასევე აირებზე, უმჯობესია ამ უკანასკნელში წნევის გამოთვლა ოდნავ განსხვავებული გზით.

ფაქტია, რომ ბუნებაში, როგორც წესი, აბსოლუტურად სუფთა ნივთიერებები არც თუ ისე გავრცელებულია, რადგან მასში ნარევები ჭარბობს. და ეს ეხება არა მხოლოდ სითხეებს, არამედ გაზებსაც. და როგორც მოგეხსენებათ, თითოეული ეს კომპონენტი ახორციელებს განსხვავებულ წნევას, რომელსაც ეწოდება ნაწილობრივი წნევა.

საკმაოდ მარტივია განსაზღვრა. იგი უდრის განხილული ნარევის თითოეული კომპონენტის წნევის ჯამს (იდეალური გაზი).

აქედან გამომდინარეობს, რომ ნაწილობრივი წნევის ფორმულა ასე გამოიყურება: P \u003d P 1 + P 2 + P 3 ... და ასე შემდეგ, შემადგენელი კომპონენტების რაოდენობის მიხედვით.

ხშირია შემთხვევები, როცა საჭიროა ჰაერის წნევის დადგენა. თუმცა, ზოგიერთი შეცდომით ახორციელებს გამოთვლებს მხოლოდ ჟანგბადით P = pgh სქემის მიხედვით. მაგრამ ჰაერი სხვადასხვა გაზების ნაზავია. იგი შეიცავს აზოტს, არგონს, ჟანგბადს და სხვა ნივთიერებებს. არსებული სიტუაციიდან გამომდინარე, ჰაერის წნევის ფორმულა არის მისი ყველა კომპონენტის წნევის ჯამი. ასე რომ, თქვენ უნდა აიღოთ ზემოაღნიშნული P \u003d P 1 + P 2 + P 3 ...

წნევის გაზომვის ყველაზე გავრცელებული ინსტრუმენტები

იმისდა მიუხედავად, რომ ზემოაღნიშნული ფორმულების გამოყენებით განსახილველი თერმოდინამიკური რაოდენობის გამოთვლა არ არის რთული, ზოგჯერ უბრალოდ დრო არ არის გაანგარიშების განსახორციელებლად. ყოველივე ამის შემდეგ, თქვენ ყოველთვის უნდა გაითვალისწინოთ მრავალი ნიუანსი. ამიტომ, მოხერხებულობისთვის, რამდენიმე საუკუნის განმავლობაში შეიქმნა მრავალი მოწყობილობა, რათა ამის გაკეთება ხალხის ნაცვლად.

სინამდვილეში, ამ ტიპის თითქმის ყველა მოწყობილობა არის წნევის მრიცხველის სახეობა (ის გეხმარებათ აირებსა და სითხეებში წნევის დადგენაში). თუმცა, ისინი განსხვავდებიან დიზაინით, სიზუსტით და მოცულობით.

ატმოსფერული წნევა იზომება წნევის მრიცხველის გამოყენებით, რომელსაც ეწოდება ბარომეტრი. თუ საჭიროა ვაკუუმის განსაზღვრა (ანუ წნევა ატმოსფერული წნევის ქვემოთ), გამოიყენება მისი სხვა ვერსია, ვაკუუმმეტრი.
ადამიანში არტერიული წნევის დასადგენად გამოიყენება სფიგმომანომეტრი. უმეტესობისთვის ის უფრო ცნობილია, როგორც არაინვაზიური ტონომეტრი. ასეთი მოწყობილობების მრავალი სახეობა არსებობს: ვერცხლისწყლის მექანიკურიდან სრულად ავტომატურ ციფრულამდე. მათი სიზუსტე დამოკიდებულია მასალებზე, საიდანაც ისინი მზადდება და გაზომვის ადგილს.
წნევის ვარდნა გარემოში (ინგლისურად - წნევის ვარდნა) განისაზღვრება ან დიფნამომეტრების გამოყენებით (არ აგვერიოს დინამომეტრებში).

წნევის სახეები

წნევის, მისი პოვნის ფორმულისა და სხვადასხვა ნივთიერებისთვის მისი ვარიაციების გათვალისწინებით, ღირს ამ რაოდენობის ჯიშების გაცნობა. სულ ხუთია.

აბსოლუტური.
ბარომეტრიული
Ჭარბი.
ვაკუუმი.
დიფერენციალური.

აბსოლუტური

ეს არის მთლიანი წნევის სახელი, რომლის ქვეშაც მდებარეობს ნივთიერება ან ობიექტი, ატმოსფეროს სხვა აირისებრი კომპონენტების გავლენის გათვალისწინების გარეშე.

ის იზომება პასკალებში და არის ჭარბი და ატმოსფერული წნევის ჯამი. ეს არის ასევე განსხვავება ბარომეტრულ და ვაკუუმურ ტიპებს შორის.

იგი გამოითვლება ფორმულით P = P 2 + P 3 ან P = P 2 - P 4.

პლანეტა დედამიწის პირობებში აბსოლუტური წნევის საცნობარო წერტილისთვის, აღებულია წნევა კონტეინერის შიგნით, საიდანაც ჰაერი ამოღებულია (ანუ კლასიკური ვაკუუმი).

მხოლოდ ამ ტიპის წნევა გამოიყენება თერმოდინამიკური ფორმულების უმეტესობაში.

ბარომეტრიული

ეს ტერმინი ეხება ატმოსფეროს (გრავიტაციის) წნევას მასში ნაპოვნი ყველა ობიექტსა და ობიექტზე, მათ შორის თავად დედამიწის ზედაპირზე. უმეტესობამ ის ასევე იცის ატმოსფერული სახელით.

იგი მოხსენიებულია და მისი ღირებულება მერყეობს გაზომვის ადგილისა და დროის, ასევე ამინდის პირობებისა და ზღვის დონიდან/ქვემოთ ყოფნის მიხედვით.

ბარომეტრული წნევის მნიშვნელობა ტოლია ატმოსფეროს ძალის მოდულის ერთეულ ფართობზე მის ნორმალურზე.

სტაბილურ ატმოსფეროში, ამ ფიზიკური ფენომენის სიდიდე უდრის ჰაერის სვეტის წონას ბაზაზე, რომლის ფართობი ტოლია.

ბარომეტრული წნევის ნორმაა 101,325 Pa (760 მმ Hg 0 გრადუს ცელსიუსზე). უფრო მეტიც, რაც უფრო მაღალია ობიექტი დედამიწის ზედაპირიდან, მით უფრო დაბალია მასზე ჰაერის წნევა. ყოველ 8 კმ-ზე ის მცირდება 100 Pa-ით.

ამ ქონების წყალობით, მთებში, ქვაბებში წყალი ადუღდება ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე სახლში ღუმელზე. ფაქტია, რომ წნევა გავლენას ახდენს დუღილის წერტილზე: მისი შემცირებით, ეს უკანასკნელი მცირდება. და პირიქით. ამ ქონებაზე აგებულია ისეთი სამზარეულოს ტექნიკის მუშაობა, როგორიცაა წნევის გაზქურა და ავტოკლავი. მათ შიგნით წნევის მატება ხელს უწყობს ჭურჭელში უფრო მაღალი ტემპერატურის წარმოქმნას, ვიდრე ჩვეულებრივ ტაფაზე გაზქურაზე.

ბარომეტრიული სიმაღლის ფორმულა გამოიყენება ატმოსფერული წნევის გამოსათვლელად. ქვემოთ მოცემულ ფოტოს ჰგავს.

P არის სასურველი მნიშვნელობა სიმაღლეზე, P 0 არის ჰაერის სიმკვრივე ზედაპირთან ახლოს, g არის თავისუფალი ვარდნის აჩქარება, h არის სიმაღლე დედამიწის ზემოთ, m არის გაზის მოლური მასა, t არის სისტემის ტემპერატურა. , r არის უნივერსალური გაზის მუდმივი 8,3144598 J⁄ ( mol x K), და e არის ეკლერის რიცხვი, უდრის 2,71828.

ხშირად ატმოსფერული წნევის ზემოხსენებულ ფორმულაში R-ის ნაცვლად K გამოიყენება - ბოლცმანის მუდმივი. უნივერსალური გაზის მუდმივი ხშირად გამოხატულია მისი პროდუქტის მიხედვით ავოგადროს რიცხვით. უფრო მოსახერხებელია გამოთვლებისთვის, როდესაც ნაწილაკების რაოდენობა მოცემულია მოლში.

გამოთვლების გაკეთებისას ყოველთვის ღირს გავითვალისწინოთ ჰაერის ტემპერატურის ცვლილების შესაძლებლობა მეტეოროლოგიური სიტუაციის ცვლილების გამო ან ზღვის დონიდან ასვლისას, აგრეთვე გეოგრაფიული გრძედი.

ლიანდაგი და ვაკუუმი

ატმოსფერულ და გაზომულ წნევას შორის განსხვავებას ეწოდება ზეწოლა. შედეგიდან გამომდინარე, იცვლება მნიშვნელობის სახელი.

თუ ის დადებითია, მას ეძახიან საზომი წნევა.

თუ მიღებული შედეგი არის მინუს ნიშნით, მას ვაკუუმამეტრი ეწოდება. უნდა გვახსოვდეს, რომ ის არ შეიძლება იყოს ბარომეტრიულზე მეტი.

დიფერენციალური

ეს მნიშვნელობა არის წნევის სხვაობა სხვადასხვა საზომ წერტილებში. როგორც წესი, იგი გამოიყენება ნებისმიერ მოწყობილობაზე წნევის ვარდნის დასადგენად. ეს განსაკუთრებით ეხება ნავთობის მრეწველობას.

იმის გაგებით, თუ რა სახის თერმოდინამიკურ რაოდენობას ეწოდება წნევა და რა ფორმულების დახმარებით არის ნაპოვნი, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ეს ფენომენი ძალიან მნიშვნელოვანია და, შესაბამისად, ამის შესახებ ცოდნა არასდროს იქნება ზედმეტი.

როგორ ფიქრობთ, თევზი, რომელიც ცურავს ოკეანეში, ამჩნევს, რომ მის გარშემო წყალია? გრძნობს თუ არა ძაღლი, რომ ჰაერის ოკეანის ფსკერზე დადის? ჩვევა აფერხებს დაკვირვებას. თევზი, რომელიც წყალში დაიბადა და მასში მთელი ცხოვრება გაატარა, უთუოდ არ ამჩნევს წყალს და არ გრძნობს მისი წონით გამოწვეულ წნევას. ისევე, როგორც ძაღლი, რა თქმა უნდა, ყურადღებას არ აქცევს მის გარშემო არსებულ ჰაერს და არ გრძნობს მის ზეწოლას სხეულზე. ჩვენც ვერ შევამჩნევდით, თუ ვინმესგან არ გვესმოდა ან წიგნებში არ წაგვიკითხავს. რაღაც უნდა მოხდეს, რომ ჰაერს მივაქციოთ ყურადღება. ან სწრაფად იწყებს მოძრაობას და ქარი გვიბერავს სახეში, ან მასში აშკარად შესამჩნევი ღრუბელი ყალიბდება. მაგრამ ჰაერის არსებობის გადამოწმების ყველაზე აშკარა გზაა იმის დანახვა, თუ როგორ აჭერს ის მასში არსებულ ობიექტებს.

აიღეთ პლასტმასის ჭიქა ან სხვა კონტეინერი და მთლიანად ჩაუშვით აბაზანის წყალში. დაველოდოთ, სანამ ჭიქა წყლით გაივსება და ამოვატრიალოთ. ნელ-ნელა დაიწყეთ მისი ამოღება წყლიდან. შეხედე! წყალი ჭიქით ადის და მისი დონე ბევრად აღემატება აბანოში წყლის დონეს. როგორც ჩანს, ჭიქაში წყალს არაფერი უჭერს მხარს. მაგრამ ეს, რა თქმა უნდა, ასე არ არის, თორემ წაიქცეოდა. რა არის ეს ძალა, რომელიც ამწევს წყალს? ჰაერის ოკეანე გადაჭიმულია ჩვენს ზემოთ რამდენიმე ასეულ კილომეტრზე. მიუხედავად იმისა, რომ ჰაერი ჩვენთვის სრულიად უწონად გვეჩვენება, ის ახორციელებს მნიშვნელოვან წნევას დედამიწის ზედაპირზე ყოველ კვადრატულ სანტიმეტრზე. თქვენი აბაზანა, რა თქმა უნდა, არ არის გამონაკლისი, ჰაერი მასში წყლის ზედაპირზე ისე აჭერს, როგორც ირგვლივ ყველაფერზე.

როდესაც ჩვენ ვიწყებთ თავდაყირა დაბრუნებული ჭიქის ამოღებას, მასში არსებული წყალი დედამიწის მიზიდულობის გავლენის ქვეშ იძირება. თუმცა, ის ვერ ჩადის. რატომ?

ამის გასაგებად, წარმოიდგინეთ, რომ წყალი მართლაც ოდნავ ჩამოვარდა, როგორც ეს სურათზეა ნაჩვენები. რა იქნება სივრცეში A წყვეტილი ხაზის ზემოთ? ბუნებრივია, აქ ჰაერი არ არის და შესაბამისად მისი წნევაც. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, A დონეზე მყოფ ჭიქაში ატმოსფერული წნევა არ მოქმედებს წყლის ზედაპირზე. ახლა მოდით შევხედოთ B და C ისრებს. ისინი აჩვენებენ, თუ როგორ მოქმედებს ატმოსფერული წნევა აბანოში წყლის ზედაპირზე. ჰაერი იჭერს წყალს, ის შეკუმშულია ამ ჰაერით, რაც იმას ნიშნავს, რომ იგი ცდილობს შეავსოს მიღებული ცარიელი სივრცე. შედეგად, როგორც კი წყალი დაიწყებს ჭიქიდან გადმოღვრას, წნევა აბრუნებს მას A დონის ზემოთ სივრცეში, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე D და E ისრებით.

არ არის ატმოსფერული წნევა.

სინამდვილეში, ჭიქაში წყალი არასოდეს იძირება ისე, რომ შესამჩნევი იყოს, ატმოსფერული წნევა მაშინვე უბიძგებს მას ჭიქაში და აკავებს იქ, სანამ ჩვენ გამოვიყვანთ.

მაგრამ თუ წყალი ატმოსფერული წნევით ინარჩუნებს 15 სმ სიმაღლის ჭიქას, ის ასევე იტევს 30 სმ სიმაღლის ჭურჭელში? და 60 სმ-ში? 3 მეტრი? 5 მეტრი? თუ სახლში გაქვთ შესაფერისი კერძები, დარწმუნდებით, რომ მათში წყალი შენარჩუნებულია. ამასთან, არსებობს წყლის სვეტის სიმაღლეზე შეზღუდვა, რომელიც შეიძლება შენარჩუნდეს ამ გზით. წყალს ჰაერის მასაზე გაცილებით დიდი მასა აქვს, თუ შევადარებთ მათ თანაბარ მოცულობას. წყალი 800-ჯერ უფრო მძიმეა, ვიდრე იმავე მოცულობის ჰაერი. წყალი, ჰაერის მსგავსად, ზეწოლას ახდენს მასში არსებულ სხეულებზე. ეს ნიშნავს, რომ 10 მ სიმაღლის (უფრო ზუსტად, 10 მ 33 სმ) წყლის სვეტის წნევა უბრალოდ დააბალანსებს ატმოსფერულ წნევას, რომელიც ატარებს წყალს ჭურჭელში. ამრიგად, ხედავთ, რომ წყლის სვეტის სიმაღლე შესამჩნევად არ შეიძლება აღემატებოდეს 10 მეტრს.

წარმოიდგინეთ 15 მეტრიანი სიმაღლის „მინა“ (უფრო სწორად, მილი), თავდაყირა, რომელსაც წყლიდან გამოვიღებთ, როგორც ეს ნახატზეა ნაჩვენები. როცა „ჭიქის“ დახურული ნაწილი წყლის დონიდან დაახლოებით 10 მ სიმაღლეს მიაღწევს, „მინაში“ სითხე ამოსვლას შეწყვეტს. ვაგრძელებთ „ჭიქის“ აწევას, მაგრამ მის შიგნით წყალი ერთსა და იმავე დონეზეა. ამ შემთხვევაში წყლის დონის ზემოთ ჭურჭელში ცარიელი სივრცე იქმნება.

რა დაემართება ჭურჭელში არსებულ წყალს, თუ რაიმე მიზეზით ატმოსფერული წნევა შემცირდება? ახალი ატმოსფერული წნევა შეძლებს წყლის ისედაც პატარა სვეტის შეკავებას, წყლის დონე „მინაში“ დაეცემა. რა მოხდება, თუ გარე ჰაერის წნევა იზრდება? მას შეეძლება სვეტის სიმაღლე 10 მ-ზე მეტი დაიჭიროს და ჭურჭელში წყალი აწევას დაიწყებს.

არსებითად გავაანალიზეთ მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი - ბარომეტრი, რომლითაც ატმოსფერული წნევა იზომება. ჩვენს შემთხვევაში, ატმოსფერული წნევა დაბალანსებულია გარკვეული სიმაღლის წყლის სვეტით. ჰაერის წნევა შეიძლება გაიზომოს წყლის სვეტის სიმაღლით, რომელიც მას შეუძლია.

წყლის ბარომეტრის ეს ტიპი ოტო ფონ გერიკემ გამოიგონა რამდენიმე საუკუნის წინ. როგორც „მინა“ გამოიყენა ზედა ბოლოზე დახურული შუშის მილი, რომელიც წყლით აავსო და სახლთან დაამონტაჟა. მილი ჩაუშვეს წყლის ავზში. გერიკემ დააყენა ბარომეტრი ისე, რომ მილის ზედა ნაწილის დონე ყველგან ჩანდა ქალაქის მაცხოვრებლებისთვის და მათ შეეძლოთ დააკვირდნენ, თუ როგორ ავიდა მილში წყლის ზედაპირზე ცურვა, რომელიც აღნიშნავს მის დონეს. დაეცა ატმოსფერული წნევის ცვლილებების მიხედვით. თუ ბარომეტრში ცურვა მკვეთრად დაეცა, ქალაქელებმა უკვე იცოდნენ, რომ ჰაერის წნევა ეცემა და, სავარაუდოდ, ცუდი ამინდი მოდიოდა, და როდესაც ცურვა მილში ავიდა, ეს ნიშნავდა, რომ კარგი ამინდი მალე მოვა ქალაქში. .

რატომ ნიშნავს ბარომეტრული წნევის ცვლილება ამინდის სავარაუდო ცვლილებას? გამოდის, რომ თბილი ტენიანი ჰაერი, რომელსაც ჩვეულებრივ მოღრუბლული ამინდი მოაქვს, უფრო მსუბუქია ვიდრე ცივი და მშრალი ჰაერი - ნათელი და კარგი ამინდის საწინდარი, რაც ნიშნავს, რომ როდესაც ამინდი გაუარესდება, წნევა უნდა დაეცეს, ხოლო როდესაც გაუმჯობესდება, უნდა დაეცეს. მომატება. ბარომეტრი ფართოდ გამოყენებული ინსტრუმენტია. მართალია, 10 მეტრის სიმაღლის მილი და წყლით სავსეც კი, აშკარად ძალიან მოუხერხებელია გამოსაყენებლად.

თქვენ შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად შეამციროთ მილი, თუ წყლის ნაცვლად იყენებთ ვერცხლისწყალს - თხევად ლითონს, რომელიც წყალზე 13,6-ჯერ მძიმეა. ვერცხლისწყლის ბარომეტრში წნევა, რომელიც ატმოსფერულ წნევას უტოლდება, იქმნება სითხის სვეტით, რომლის სიმაღლეა მხოლოდ 1033/13,6 = 76 (სმ). ეს, რა თქმა უნდა, ბევრად უფრო მოსახერხებელია, ვიდრე 10 მეტრზე მეტი, ამიტომ ბარომეტრებში წყლის ნაცვლად ვერცხლისწყლის გამოყენება სჯობს. ასეთი მოწყობილობა თავისი დიზაინით არაფრით განსხვავდება წყლისგან, მხოლოდ ის გაცილებით პატარაა და არ არის აუცილებელი მილის ხელით დაჭერა - ის ფიქსირდება საჭირო მდგომარეობაში, უფრო მოსახერხებელი გზით.

ქსოვილის გახვრეტა შესაძლებელია ნემსით, მაგრამ არა ფანქრით (თუ იგივე ძალას მიმართავთ). ფანქარს და ნემსს სხვადასხვა ფორმა აქვს და ამიტომ ახორციელებს არათანაბარი ზეწოლას ქსოვილზე. წნევა ყველგან არის. ის ააქტიურებს მექანიზმებს (იხილეთ სტატია ""). ეს გავლენას ახდენს. ახდენენ ზეწოლას ზედაპირებზე, რომლებთანაც შეხებაშია. ატმოსფერული წნევა გავლენას ახდენს ამინდზე.ატმოსფერული წნევის საზომი მოწყობილობა -.

რა არის წნევა

როდესაც სხეული პერპენდიკულურად მოქმედებს მის ზედაპირზე, სხეული ზეწოლის ქვეშ იმყოფება. წნევა დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად დიდია ძალა და ზედაპირის ფართობზე, რომელზეც ძალა მოქმედებს. მაგალითად, თუ თოვლში გამოხვალთ ჩვეულებრივი ფეხსაცმლით, შეიძლება ჩავარდეთ; ეს არ მოხდება, თუ თხილამურებს ჩავატარებთ. სხეულის წონა იგივეა, მაგრამ მეორე შემთხვევაში წნევა უფრო დიდ ზედაპირზე ნაწილდება. რაც უფრო დიდია ზედაპირი, მით უფრო დაბალია წნევა. ირმებს ფართო ჩლიქები აქვს – ის ხომ თოვლზე დადის და თოვლზე თოფის წნევა მაქსიმალურად დაბალი უნდა იყოს. თუ დანა ბასრია, ძალა ვრცელდება მცირე ფართობის ზედაპირზე. მოსაწყენი დანა ანაწილებს ძალას უფრო დიდ ზედაპირზე და, შესაბამისად, უარესად ჭრის. წნევის ერთეული - პასკალი(Pa) - ფრანგი მეცნიერის ბლეზ პასკალის (1623 - 1662 წწ.) სახელის მიხედვით, რომელმაც მრავალი აღმოჩენა გააკეთა ატმოსფერული წნევის სფეროში.

სითხეებისა და აირების წნევა

სითხეები და აირები იღებენ ჭურჭლის ფორმას, რომელშიც ისინი შედიან. მყარი სხეულებისგან განსხვავებით, სითხეები და აირები იჭერენ ჭურჭლის ყველა კედელს. სითხეებისა და აირების წნევა მიმართულია ყველა მიმართულებით. წნეხს არა მარტო ძირზე, არამედ აკვარიუმის კედლებზეც. თავად აკვარიუმი მხოლოდ ქვევით უბიძგებს. ფეხბურთის ბურთს შიგნიდან ყველა მიმართულებით დაჭერს და, შესაბამისად, ბურთი მრგვალია.

ჰიდრავლიკური მექანიზმები

ჰიდრავლიკური მექანიზმების მოქმედება ეფუძნება სითხის წნევას. სითხე არ იკუმშება, ასე რომ, თუ მასზე ძალას გამოიყენებთ, ის იძულებული გახდება იმოძრაოს. და მუხრუჭები მუშაობს ჰიდრავლიკური პრინციპით. ტრასის სიჩქარის შემცირება მიიღწევა სამუხრუჭე სითხის წნევის დახმარებით. მძღოლი აჭერს პედალს, დგუში სამუხრუჭე სითხეს ცილინდრში ამოტუმბავს, შემდეგ იგი მილის მეშვეობით ხვდება დანარჩენ ორ ცილინდრში და აჭერს დგუშებს. დგუშები აჭერენ სამუხრუჭე ხუნდებს ბორბლის დისკზე. შედეგად ანელებს ბორბლის ბრუნვას.

პნევმატური მექანიზმები

პნევმატური მექანიზმები მოქმედებენ გაზების - ჩვეულებრივ ჰაერის წნევის გამო. სითხეებისგან განსხვავებით, ჰაერი შეიძლება შეკუმშოს, შემდეგ კი მისი წნევა იზრდება. ჯეკჰამერის მოქმედება ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ დგუში შეკუმშავს ჰაერს მის შიგნით ძალიან მაღალ წნევამდე. ჩაქუჩში შეკუმშული ჰაერი საჭრელზე ისეთი ძალით აჭერს, რომ ქვაც კი შეიძლება გაიბურღოს.

ქაფის ცეცხლმაქრი არის პნევმატური მოწყობილობა, რომელიც იკვებება შეკუმშული ნახშირორჟანგით. სახელურის დაჭერით თქვენ გამოყოფთ შეკუმშულ ნახშირორჟანგს კონტეინერში. გაზი დიდი ძალით იჭერს სპეციალურ ხსნარს, ათავსებს მას მილში და შლანგში. შლანგიდან წყლისა და ქაფის ნაკადი გამოდის.

ატმოსფერული წნევა

ატმოსფერული წნევა იქმნება ზედაპირის ზემოთ ჰაერის წონით. ყოველ კვადრატულ მეტრზე ჰაერი სპილოს წონაზე მეტი ძალით იჭერს. დედამიწის ზედაპირთან ახლოს, წნევა უფრო მაღალია, ვიდრე მაღალი ცაში. 10000 მეტრის სიმაღლეზე, სადაც რეაქტიული თვითმფრინავები დაფრინავენ, წნევა მცირეა, ვინაიდან უმნიშვნელო ჰაერის მასა ზემოდან იჭერს. სალონში ნორმალური ატმოსფერული წნევა შენარჩუნებულია, რათა ადამიანებმა თავისუფლად ისუნთქონ მაღალ სიმაღლეზე. მაგრამ წნევის ქვეშ მყოფ სალონშიც კი, ადამიანებს ყურები ჭუჭყიან, როდესაც წნევა უფრო დაბალია ვიდრე წნევა წინაგულში.

ატმოსფერული წნევა იზომება ვერცხლისწყლის მილიმეტრებში. როდესაც წნევა იცვლება, იცვლება. დაბალი წნევა ნიშნავს, რომ ამინდის გაუარესება გველის. მაღალი წნევა მოაქვს წმინდა ამინდი. ნორმალური წნევა ზღვის დონეზე არის 760 მმ (101,300 Pa). ქარიშხლის დღეებში ის შეიძლება დაეცეს 683 მმ-მდე (910 Pa).

პორტალი სტუდენტისთვის. თვითმმართველობის ტრენინგი