Kapag bumibili ng isang ibon, kahit na bilang isang walang karanasan na magsasaka, ito ay nagkakahalaga ng pagpapakita ng espesyal na pangangalaga at pag-iingat. Kapag pumipili ng isang tandang, ito ay nagkakahalaga ng pagtingin muna sa lahat sa kondisyon ng ibon at ang hitsura nito, dahil ito ang unang tagapagpahiwatig kung ang ibon ay malusog o hindi. Ang tandang ay dapat na masigla, may kumpiyansa na tumayo sa kanyang mga paa at gumagalaw nang walang anumang nakikitang mga problema. Dahil maaaring malinaw na, kapag pumipili ng tandang, una sa lahat, dapat mong bigyang pansin ang kanyang hitsura. Narito kung paano pumili ng isang tandang sa iyong sarili.
Dagdag pa, kapag sinusuri ang isang tandang, sulit na suriin nang mabuti ang ulo nito. Napakahalaga na makinig sa paghinga ng ibon, kung nahihirapan siya sa prosesong ito, kung mayroon siyang anumang pinsala sa kanyang mga butas ng ilong, at ang hangin na ibinubuga ng tandang ay hindi dapat may anumang amoy. Matapos suriin ang hininga, sulit na suriin ang tuktok ng ibon. Ang isang malusog na tandang ay dapat magkaroon ng isang maliwanag na pulang suklay. Kung ang ibon ay malusog, hindi nakakatakot na magluto ng anumang ulam mula dito, samakatuwid, maaari mong malaman kung paano magluto ng tandang mula sa mga libro.
Kapag pumipili ng isang tandang, ang mga magsasaka ay nagbibigay ng malaking kahalagahan sa mga balahibo nito, dahil ang mga balahibo ng isang malusog na tandang ay dapat na makinis at makintab, nang walang anumang mga bahid. Ang mga paa ng tandang ay dapat kasing makinis, dapat mayroong tamang bilang ng mga daliri sa mga paa at bawat isa sa kanila ay dapat may kuko. Kapag sinusuri ang mga paws ng isang tandang, kailangan mong suriin nang mabuti ang mga spurs. Sa mga kabataan, ang mga spurs ay halos hindi nakikita, sa mga matatanda, sa kabaligtaran, sila ay malaki. Sa panahon ng paghahanda ng tandang, ang mga paa nito ay tinanggal. Bago magluto, dapat mong tanungin kung paano lutuin nang tama ang tandang.
Bilang karagdagan, kapag bumibili ng isang tandang, ipinapayong bigyang-pansin ang pagkakaroon ng isang dila sa ibon at ang tuka nito ay malusog, walang mga bahid, at nagsasara ng tama, nang walang overlap. Kapag pumipili at bumibili ng isang ibon, kailangan mong maunawaan kung paano makilala ang isang matandang tandang mula sa isang bata. Lohikal na ang mga bata at nasa hustong gulang na tandang ay magkaiba sa kanilang pangangatawan. Ang isang batang tandang ay mas maliit at mas mahina, habang ang isang may sapat na gulang, sa kabaligtaran, ay may mas malaking katawan.
Napakahalagang tandaan na kung mayroong mga tandang na may limang daliri sa paa, at hindi apat, kung gayon hindi ito isang paglihis, ito ay isang ganap na magkakaibang lahi. Ang balahibo ng mga tandang ay nag-iiba ayon sa edad. Sa mga adult na tandang, ito ay mas siksik at may makintab na ningning; sa mga batang tandang, ang balahibo ay mas mapurol. Ang isang manok ay maaaring makilala mula sa isang tandang sa pamamagitan ng tuktok sa ulo nito. Narito kung paano matukoy kung ang isang ibinigay na ibon ay isang manok o isang tandang.
Kapag bumibili ng tandang, dapat mong bigyang-pansin ang kanyang likod at pustura. Ang tagaytay ng tandang ay dapat na pantay, nang walang nakikitang mga umbok. Ang buntot at balahibo na malapit dito ay dapat ding walang mga depekto at nasa mabuting kondisyon. Ito ay nagkakahalaga ng pagpili ng isang malusog at maayos na tandang, na kasunod na kakainin. Ang mga hindi pa nakapagluto ng karne ng manok noon ay maaaring magtanong sa mga may karanasang maybahay kung paano magluto ng isang gawang bahay na tandang. Sa totoo lang, hindi ito mahirap.
Lalaki sa ski, at wala sila.
Sa maluwag na niyebe, ang isang tao ay naglalakad nang napakahirap, malalim na lumulubog sa bawat hakbang. Ngunit, na nakasuot ng ski, nakakalakad siya, halos hindi nahuhulog dito. Bakit? Sa skis o walang skis, ang isang tao ay kumikilos sa snow na may parehong puwersa na katumbas ng kanyang sariling timbang. Gayunpaman, ang epekto ng puwersang ito sa parehong mga kaso ay naiiba, dahil ang ibabaw na lugar kung saan ang tao ay pumipindot ay iba, mayroon at walang skis. Ang ibabaw na lugar ng ski ay halos 20 beses ang lugar ng nag-iisang. Samakatuwid, nakatayo sa skis, ang isang tao ay kumikilos sa bawat parisukat na sentimetro ng lugar ng ibabaw ng niyebe na may puwersa na 20 beses na mas mababa kaysa sa nakatayo sa niyebe nang walang skis.
Ang mag-aaral, na naglalagay ng isang pahayagan sa pisara na may mga pindutan, ay kumikilos sa bawat pindutan na may parehong puwersa. Gayunpaman, ang isang pindutan na may mas matalas na dulo ay mas madaling makapasok sa puno.
Nangangahulugan ito na ang resulta ng pagkilos ng isang puwersa ay nakasalalay hindi lamang sa modulus, direksyon at punto ng aplikasyon nito, kundi pati na rin sa lugar ng ibabaw kung saan ito inilapat (patayo kung saan ito kumikilos).
Ang konklusyong ito ay kinumpirma ng mga pisikal na eksperimento.
Karanasan. Ang resulta ng puwersang ito ay nakasalalay sa kung anong puwersa ang kumikilos sa bawat unit area ng ibabaw.
Ang mga pako ay dapat ipasok sa mga sulok ng isang maliit na tabla. Una, itinakda namin ang mga pako na hinihimok sa board sa buhangin nang nakataas ang mga punto nito at naglalagay ng timbang sa pisara. Sa kasong ito, ang mga ulo ng kuko ay bahagyang pinindot lamang sa buhangin. Pagkatapos ay ibalik ang board at ilagay ang mga pako sa dulo. Sa kasong ito, ang lugar ng suporta ay mas maliit, at sa ilalim ng pagkilos ng parehong puwersa, ang mga kuko ay lumalalim sa buhangin.
karanasan. Pangalawang paglalarawan.
Ang resulta ng pagkilos ng puwersang ito ay nakasalalay sa kung anong puwersa ang kumikilos sa bawat yunit ng surface area.
Sa isinasaalang-alang na mga halimbawa, ang mga puwersa ay kumilos nang patayo sa ibabaw ng katawan. Ang bigat ng tao ay patayo sa ibabaw ng niyebe; ang puwersang kumikilos sa button ay patayo sa ibabaw ng board.
Ang halaga na katumbas ng ratio ng puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw sa lugar ng ibabaw na ito ay tinatawag na presyon.
Upang matukoy ang presyon, kinakailangan upang hatiin ang puwersa na kumikilos patayo sa ibabaw ng lugar sa ibabaw:
presyon = puwersa / lugar.
Tukuyin natin ang mga dami na kasama sa expression na ito: presyon - p, ang puwersang kumikilos sa ibabaw, - F at ang ibabaw na lugar S.
Pagkatapos ay nakuha namin ang formula:
p = F/S
Malinaw na ang isang mas malaking puwersa na kumikilos sa parehong lugar ay magbubunga ng higit na presyon.
Ang yunit ng presyon ay kinuha bilang ang presyon na gumagawa ng puwersa na 1 N na kumikilos sa ibabaw na 1 m 2 patayo sa ibabaw na ito.
Yunit ng presyon - newton bawat metro kuwadrado(1 N / m 2). Sa karangalan ng Pranses na siyentipiko Blaise Pascal ito ay tinatawag na pascal Pa). kaya,
1 Pa = 1 N / m 2.
Ang iba pang mga yunit ng presyon ay ginagamit din: hectopascal (hPa) at kilopascal (kPa).
1 kPa = 1000 Pa;
1 hPa = 100 Pa;
1 Pa = 0.001 kPa;
1 Pa = 0.01 hPa.
Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito.
Ibinigay : m = 45 kg, S = 300 cm 2; p = ?
Sa mga unit ng SI: S = 0.03 m 2
Desisyon:
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
"Sagot": p = 15000 Pa = 15 kPa
Mga paraan upang bawasan at pataasin ang presyon.
Ang isang mabigat na caterpillar tractor ay gumagawa ng presyon sa lupa na katumbas ng 40-50 kPa, iyon ay, 2-3 beses lamang na mas mataas kaysa sa presyon ng isang batang lalaki na tumitimbang ng 45 kg. Ito ay dahil ang bigat ng traktor ay ipinamamahagi sa isang mas malaking lugar dahil sa caterpillar drive. At itinatag namin iyon mas malaki ang lugar ng suporta, mas kaunting presyon na ginawa ng parehong puwersa sa suportang ito .
Depende sa kung kailangan mong makakuha ng isang maliit o isang malaking presyon, ang lugar ng suporta ay tumataas o bumababa. Halimbawa, upang ang lupa ay makatiis sa presyon ng isang gusali na itinatayo, ang lugar ng ibabang bahagi ng pundasyon ay nadagdagan.
Ang mga gulong ng trak at tsasis ng sasakyang panghimpapawid ay ginawang mas malawak kaysa sa mga pampasaherong sasakyan. Partikular na malalawak na gulong ang ginawa para sa mga sasakyang idinisenyo para maglakbay sa mga disyerto.
Ang mga mabibigat na makina, tulad ng traktor, tangke o latian, na may malaking lugar ng tindig ng mga riles, ay dumadaan sa latian na lupain na hindi madaanan ng isang tao.
Sa kabilang banda, na may maliit na lugar sa ibabaw, ang isang malaking presyon ay maaaring mabuo sa isang maliit na puwersa. Halimbawa, ang pagpindot sa isang pindutan sa isang board, kumikilos kami dito nang may lakas na halos 50 N. Dahil ang lugar ng dulo ng pindutan ay humigit-kumulang 1 mm 2, ang presyon na ginawa nito ay katumbas ng:
p \u003d 50 N / 0.000001 m 2 \u003d 50,000,000 Pa \u003d 50,000 kPa.
Para sa paghahambing, ang presyon na ito ay 1000 beses na mas mataas kaysa sa presyon na ibinibigay ng isang caterpillar tractor sa lupa. Marami pang katulad na mga halimbawa ang matatagpuan.
Espesyal na pinatalas ang talim ng mga tool sa pagputol at pagbubutas (kutsilyo, gunting, pamutol, lagari, karayom, atbp.). Ang matalas na gilid ng isang matalim na talim ay may maliit na lugar, kaya kahit na ang isang maliit na puwersa ay lumilikha ng maraming presyon, at madali itong gumana sa gayong tool.
Ang mga kagamitan sa paggupit at pagbubutas ay matatagpuan din sa wildlife: ito ay mga ngipin, kuko, tuka, spike, atbp. - lahat sila ay gawa sa matigas na materyal, makinis at napakatulis.
Presyon
Ito ay kilala na ang mga molekula ng gas ay gumagalaw nang sapalaran.
Alam na natin na ang mga gas, hindi tulad ng mga solid at likido, ay pumupuno sa buong sisidlan kung saan sila matatagpuan. Halimbawa, isang bakal na silindro para sa pag-iimbak ng mga gas, isang tubo ng gulong ng kotse o isang volleyball. Sa kasong ito, ang gas ay nagbibigay ng presyon sa mga dingding, ilalim at takip ng silindro, silid o anumang iba pang katawan kung saan ito matatagpuan. Ang presyon ng gas ay dahil sa iba pang mga kadahilanan kaysa sa presyon ng isang solidong katawan sa isang suporta.
Ito ay kilala na ang mga molekula ng gas ay gumagalaw nang sapalaran. Sa kanilang paggalaw, nagbanggaan sila sa isa't isa, pati na rin sa mga dingding ng sisidlan kung saan matatagpuan ang gas. Mayroong maraming mga molekula sa gas, at samakatuwid ang bilang ng kanilang mga epekto ay napakalaki. Halimbawa, ang bilang ng mga epekto ng mga molekula ng hangin sa isang silid sa ibabaw na 1 cm 2 sa 1 s ay ipinahayag bilang isang dalawampu't tatlong digit na numero. Kahit na ang epekto ng puwersa ng isang indibidwal na molekula ay maliit, ang pagkilos ng lahat ng mga molekula sa mga dingding ng sisidlan ay makabuluhan - lumilikha ito ng presyon ng gas.
Kaya, Ang presyon ng gas sa mga dingding ng sisidlan (at sa katawan na inilagay sa gas) ay sanhi ng mga epekto ng mga molekula ng gas .
Isaalang-alang ang sumusunod na karanasan. Maglagay ng rubber ball sa ilalim ng air pump bell. Naglalaman ito ng kaunting hangin at may hindi regular na hugis. Pagkatapos ay i-pump out namin ang hangin mula sa ilalim ng kampanilya gamit ang isang bomba. Ang shell ng bola, sa paligid kung saan ang hangin ay nagiging mas at mas rarefied, unti-unting swells at tumatagal ng anyo ng isang regular na bola.
Paano ipaliwanag ang karanasang ito?
Ang mga espesyal na matibay na silindro ng bakal ay ginagamit para sa imbakan at transportasyon ng compressed gas.
Sa aming eksperimento, ang mga gumagalaw na molekula ng gas ay patuloy na tumatama sa mga dingding ng bola sa loob at labas. Kapag ang hangin ay pumped out, ang bilang ng mga molekula sa kampana sa paligid ng shell ng bola ay bumababa. Ngunit sa loob ng bola ay hindi nagbabago ang kanilang numero. Samakatuwid, ang bilang ng mga epekto ng mga molekula sa mga panlabas na dingding ng shell ay nagiging mas mababa kaysa sa bilang ng mga epekto sa mga panloob na dingding. Ang lobo ay napalaki hanggang ang puwersa ng pagkalastiko ng balat ng goma nito ay naging katumbas ng puwersa ng presyon ng gas. Ang shell ng bola ay may hugis ng bola. Ito ay nagpapakita na pantay-pantay ang pagpindot ng gas sa mga dingding nito sa lahat ng direksyon. Sa madaling salita, ang bilang ng mga molecular impact sa bawat square centimeter ng surface area ay pareho sa lahat ng direksyon. Ang parehong presyon sa lahat ng direksyon ay katangian ng isang gas at ito ay bunga ng random na paggalaw ng isang malaking bilang ng mga molekula.
Subukan nating bawasan ang dami ng gas, ngunit upang ang masa nito ay mananatiling hindi nagbabago. Nangangahulugan ito na sa bawat kubiko sentimetro ng gas ay magkakaroon ng higit pang mga molekula, ang density ng gas ay tataas. Pagkatapos ay tataas ang bilang ng mga epekto ng mga molekula sa mga dingding, ibig sabihin, tataas ang presyon ng gas. Ito ay maaaring kumpirmahin sa pamamagitan ng karanasan.
Sa larawan a Ang isang glass tube ay ipinapakita, ang isang dulo nito ay natatakpan ng isang manipis na goma na pelikula. Ang isang piston ay ipinasok sa tubo. Kapag ang piston ay itinulak, ang dami ng hangin sa tubo ay bumababa, ibig sabihin, ang gas ay naka-compress. Ang goma na pelikula ay umuumbok palabas, na nagpapahiwatig na ang presyon ng hangin sa tubo ay tumaas.
Sa kabaligtaran, na may pagtaas sa dami ng parehong masa ng gas, ang bilang ng mga molekula sa bawat cubic centimeter ay bumababa. Bawasan nito ang bilang ng mga epekto sa mga dingding ng sisidlan - bababa ang presyon ng gas. Sa katunayan, kapag ang piston ay nakuha mula sa tubo, ang dami ng hangin ay tumataas, ang pelikula ay yumuko sa loob ng sisidlan. Ito ay nagpapahiwatig ng pagbaba ng presyon ng hangin sa tubo. Ang parehong phenomena ay makikita kung sa halip na hangin sa tubo ay mayroong anumang iba pang gas.
Kaya, kapag bumaba ang volume ng gas, tumataas ang pressure nito, at kapag tumaas ang volume, bumababa ang pressure, sa kondisyon na ang masa at temperatura ng gas ay mananatiling hindi nagbabago.
Paano nagbabago ang presyon ng isang gas kapag ito ay pinainit sa isang pare-parehong dami? Ito ay kilala na ang bilis ng paggalaw ng mga molekula ng gas ay tumataas kapag pinainit. Ang paglipat ng mas mabilis, ang mga molekula ay tatama sa mga dingding ng sisidlan ng mas madalas. Bilang karagdagan, ang bawat epekto ng molekula sa dingding ay magiging mas malakas. Bilang resulta, ang mga dingding ng sisidlan ay makakaranas ng higit na presyon.
Kaya naman, Ang presyon ng isang gas sa isang saradong sisidlan ay mas malaki kung mas mataas ang temperatura ng gas, sa kondisyon na ang masa ng gas at ang dami ay hindi nagbabago.
Mula sa mga eksperimentong ito ay mahihinuha na mas malaki ang presyon ng gas, mas madalas at mas malakas na tumama ang mga molecule sa mga dingding ng sisidlan .
Para sa imbakan at transportasyon ng mga gas, ang mga ito ay lubos na naka-compress. Kasabay nito, ang pagtaas ng kanilang presyon, ang mga gas ay dapat na nakapaloob sa mga espesyal, napakatibay na mga cylinder. Ang ganitong mga cylinder, halimbawa, ay naglalaman ng naka-compress na hangin sa mga submarino, oxygen na ginagamit sa metal welding. Siyempre, dapat nating laging tandaan na ang mga silindro ng gas ay hindi maaaring painitin, lalo na kapag sila ay puno ng gas. Dahil, tulad ng naiintindihan na natin, ang isang pagsabog ay maaaring mangyari na may napaka hindi kasiya-siyang mga kahihinatnan.
Batas ni Pascal.
Ang presyon ay ipinapadala sa bawat punto ng likido o gas.
Ang presyon ng piston ay ipinapadala sa bawat punto ng likidong pumupuno sa bola.
Ngayon gas.
Hindi tulad ng mga solido, ang mga indibidwal na layer at maliliit na particle ng likido at gas ay maaaring malayang gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa sa lahat ng direksyon. Ito ay sapat na, halimbawa, na bahagyang pumutok sa ibabaw ng tubig sa isang baso upang maging sanhi ng paggalaw ng tubig. Lumilitaw ang mga ripple sa isang ilog o lawa sa pinakamaliit na simoy ng hangin.
Ang kadaliang kumilos ng mga particle ng gas at likido ay nagpapaliwanag nito ang presyon na ginawa sa kanila ay ipinapadala hindi lamang sa direksyon ng puwersa, ngunit sa bawat punto. Isaalang-alang natin ang hindi pangkaraniwang bagay na ito nang mas detalyado.
Sa larawan, a isang sisidlan na naglalaman ng gas (o likido) ay inilalarawan. Ang mga particle ay pantay na ipinamamahagi sa buong sisidlan. Ang sisidlan ay sarado ng isang piston na maaaring gumalaw pataas at pababa.
Sa pamamagitan ng paglalapat ng ilang puwersa, gawin natin ang piston na lumipat ng kaunti papasok at i-compress ang gas (likido) nang direkta sa ibaba nito. Pagkatapos ang mga particle (molekula) ay matatagpuan sa lugar na ito nang mas siksik kaysa sa dati (Larawan, b). Dahil sa kadaliang mapakilos ng mga particle ng gas ay lilipat sa lahat ng direksyon. Bilang isang resulta, ang kanilang pag-aayos ay muling magiging pare-pareho, ngunit mas siksik kaysa dati (Larawan c). Samakatuwid, ang presyon ng gas ay tataas sa lahat ng dako. Nangangahulugan ito na ang karagdagang presyon ay inililipat sa lahat ng mga particle ng isang gas o likido. Kaya, kung ang presyon sa gas (likido) malapit sa piston mismo ay tumaas ng 1 Pa, pagkatapos ay sa lahat ng mga punto sa loob ang presyon ng gas o likido ay magiging mas malaki kaysa dati sa parehong halaga. Ang presyon sa mga dingding ng sisidlan, at sa ilalim, at sa piston ay tataas ng 1 Pa.
Ang presyon na ibinibigay sa isang likido o gas ay ipinapadala sa anumang punto nang pantay sa lahat ng direksyon .
Ang pahayag na ito ay tinatawag na Batas ni Pascal.
Batay sa batas ni Pascal, madaling ipaliwanag ang mga sumusunod na eksperimento.
Ang pigura ay nagpapakita ng isang guwang na globo na may maliliit na butas sa iba't ibang lugar. Ang isang tubo ay nakakabit sa bola, kung saan ang isang piston ay ipinasok. Kung kukuha ka ng tubig sa bola at itulak ang piston sa tubo, ang tubig ay dadaloy mula sa lahat ng mga butas sa bola. Sa eksperimentong ito, pinindot ng piston ang ibabaw ng tubig sa tubo. Ang mga particle ng tubig sa ilalim ng piston, condensing, ilipat ang presyon nito sa iba pang mga layer na mas malalim. Kaya, ang presyon ng piston ay ipinapadala sa bawat punto ng likidong pumupuno sa bola. Bilang resulta, ang bahagi ng tubig ay itinulak palabas ng bola sa anyo ng magkaparehong mga sapa na umaagos mula sa lahat ng mga butas.
Kung ang bola ay puno ng usok, pagkatapos ay kapag ang piston ay itinulak sa tubo, ang magkaparehong mga daloy ng usok ay magsisimulang lumabas sa lahat ng mga butas sa bola. Ito ay nagpapatunay na at Ang mga gas ay nagpapadala ng presyon na ginawa sa kanila nang pantay-pantay sa lahat ng direksyon.
Presyon sa likido at gas.
Sa ilalim ng bigat ng likido, ang ilalim ng goma sa tubo ay lumubog.
Ang mga likido, tulad ng lahat ng mga katawan sa Earth, ay apektado ng puwersa ng grabidad. Samakatuwid, ang bawat layer ng likido na ibinuhos sa isang sisidlan ay lumilikha ng presyon na may timbang nito, na, ayon sa batas ni Pascal, ay ipinadala sa lahat ng direksyon. Samakatuwid, mayroong presyon sa loob ng likido. Maaari itong ma-verify sa pamamagitan ng karanasan.
Ibuhos ang tubig sa isang glass tube, ang ilalim na butas na kung saan ay sarado na may isang manipis na goma film. Sa ilalim ng bigat ng likido, ang ilalim ng tubo ay yumuko.
Ipinapakita ng karanasan na kapag mas mataas ang column ng tubig sa itaas ng rubber film, mas lumulubog ito. Ngunit sa bawat oras na pagkatapos lumubog ang ilalim ng goma, ang tubig sa tubo ay napupunta sa equilibrium (humihinto), dahil, bilang karagdagan sa grabidad, ang nababanat na puwersa ng nakaunat na film na goma ay kumikilos sa tubig.
Mga puwersang kumikilos sa goma na pelikula |
ay pareho sa magkabilang panig. |
Ilustrasyon.
Ang ilalim ay lumalayo sa silindro dahil sa presyon dito dahil sa gravity.
Ibaba natin ang isang tubo na may ilalim na goma, kung saan ibinubuhos ang tubig, sa isa pang mas malawak na sisidlan na may tubig. Makikita natin na habang ibinababa ang tubo, unti-unting tumutuwid ang rubber film. Ang buong pagtuwid ng pelikula ay nagpapakita na ang mga puwersang kumikilos dito mula sa itaas at ibaba ay pantay. Ang ganap na pag-aayos ng pelikula ay nangyayari kapag ang mga antas ng tubig sa tubo at sisidlan ay nag-tutugma.
Ang parehong eksperimento ay maaaring isagawa gamit ang isang tubo kung saan isinasara ng isang goma na pelikula ang pagbubukas ng gilid, tulad ng ipinapakita sa figure a. Ilubog ang tubo ng tubig na ito sa isa pang sisidlan ng tubig, tulad ng ipinapakita sa figure, b. Mapapansin natin na ang pelikula ay muling tumuwid sa sandaling ang mga antas ng tubig sa tubo at sisidlan ay pantay. Nangangahulugan ito na ang mga puwersa na kumikilos sa goma na pelikula ay pareho mula sa lahat ng panig.
Kumuha ng sisidlan na ang ilalim ay maaaring mahulog. Ilagay natin ito sa isang banga ng tubig. Sa kasong ito, ang ilalim ay mahigpit na pinindot sa gilid ng sisidlan at hindi mahuhulog. Ito ay pinindot ng puwersa ng presyon ng tubig, na nakadirekta mula sa ibaba pataas.
Maingat naming ibubuhos ang tubig sa sisidlan at panoorin ang ilalim nito. Sa sandaling ang antas ng tubig sa sisidlan ay tumutugma sa antas ng tubig sa garapon, ito ay mahuhulog mula sa sisidlan.
Sa sandali ng paghihiwalay, ang isang haligi ng likido sa sisidlan ay pumipindot sa ibaba, at ang presyon ay ipinadala mula sa ibaba hanggang sa itaas hanggang sa ibaba ng parehong haligi ng likido sa taas, ngunit matatagpuan sa garapon. Ang parehong mga presyon ay pareho, ngunit ang ilalim ay gumagalaw palayo sa silindro dahil sa pagkilos ng sarili nitong gravity dito.
Ang mga eksperimento sa tubig ay inilarawan sa itaas, ngunit kung kukuha kami ng anumang iba pang likido sa halip na tubig, ang mga resulta ng eksperimento ay magiging pareho.
Kaya, ipinapakita iyon ng mga eksperimento mayroong presyon sa loob ng likido, at sa parehong antas ay pareho ito sa lahat ng direksyon. Ang presyon ay tumataas nang may lalim.
Ang mga gas ay hindi naiiba sa bagay na ito mula sa mga likido, dahil mayroon din silang timbang. Ngunit dapat nating tandaan na ang density ng isang gas ay daan-daang beses na mas mababa kaysa sa density ng isang likido. Ang bigat ng gas sa sisidlan ay maliit, at sa maraming kaso ang "timbang" na presyon nito ay maaaring balewalain.
Pagkalkula ng presyon ng likido sa ilalim at mga dingding ng sisidlan.
Pagkalkula ng presyon ng likido sa ilalim at mga dingding ng sisidlan.
Isaalang-alang kung paano mo makalkula ang presyon ng isang likido sa ilalim at mga dingding ng isang sisidlan. Solusyonan muna natin ang problema para sa isang sisidlan na may hugis ng isang parihabang parallelepiped.
Puwersa F, kung saan ang likido na ibinuhos sa sisidlang ito ay pumipindot sa ilalim nito, ay katumbas ng timbang P ang likido sa sisidlan. Ang bigat ng isang likido ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pag-alam sa masa nito. m. Ang masa, tulad ng alam mo, ay maaaring kalkulahin ng formula: m = ρ V. Ang dami ng likido na ibinuhos sa sisidlan na napili namin ay madaling kalkulahin. Kung ang taas ng likidong haligi sa sisidlan ay tinutukoy ng titik h, at ang lugar ng ilalim ng sisidlan S, pagkatapos V = S h.
Masa ng likido m = ρ V, o m = ρ S h .
Ang bigat ng likidong ito P = gm, o P = g ρ S h.
Dahil ang bigat ng likidong haligi ay katumbas ng puwersa kung saan ang likido ay pumipindot sa ilalim ng sisidlan, kung gayon, hinahati ang timbang P Sa parisukat S, nakukuha namin ang fluid pressure p:
p = P/S , o p = g ρ S h/S,
Nakakuha kami ng isang formula para sa pagkalkula ng presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan. Mula sa formula na ito makikita na ang presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan ay nakasalalay lamang sa density at taas ng haligi ng likido.
Samakatuwid, ayon sa nagmula na formula, posibleng kalkulahin ang presyon ng isang likido na ibinuhos sa isang sisidlan anumang anyo(Mahigpit na pagsasalita, ang aming pagkalkula ay angkop lamang para sa mga sisidlan na may hugis ng isang tuwid na prisma at isang silindro. Sa mga kurso sa pisika para sa instituto, napatunayan na ang pormula ay totoo rin para sa isang sisidlan ng arbitraryong hugis). Bilang karagdagan, maaari itong magamit upang kalkulahin ang presyon sa mga dingding ng sisidlan. Ang presyon sa loob ng likido, kabilang ang presyon mula sa ibaba hanggang sa itaas, ay kinakalkula din gamit ang formula na ito, dahil ang presyon sa parehong lalim ay pareho sa lahat ng direksyon.
Kapag kinakalkula ang presyon gamit ang formula p = gph kailangan ng density ρ ipinahayag sa kilo bawat metro kubiko (kg / m 3), at ang taas ng haligi ng likido h- sa metro (m), g\u003d 9.8 N / kg, kung gayon ang presyon ay ipapahayag sa pascals (Pa).
Halimbawa. Tukuyin ang presyon ng langis sa ilalim ng tangke kung ang taas ng column ng langis ay 10 m at ang density nito ay 800 kg/m 3 .
Isulat natin ang kalagayan ng problema at isulat ito.
Ibinigay :
ρ \u003d 800 kg / m 3
Desisyon :
p = 9.8 N/kg 800 kg/m 3 10 m ≈ 80,000 Pa ≈ 80 kPa.
Sagot : p ≈ 80 kPa.
Mga sasakyang pangkomunikasyon.
Mga sasakyang pangkomunikasyon.
Ang figure ay nagpapakita ng dalawang sisidlan na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng isang goma na tubo. Ang ganitong mga sisidlan ay tinatawag pakikipag-usap. Ang isang watering can, isang teapot, isang coffee pot ay mga halimbawa ng pakikipag-usap sa mga sisidlan. Alam namin mula sa karanasan na ang tubig na ibinuhos, halimbawa, sa isang watering can, ay palaging nakatayo sa parehong antas sa spout at sa loob.
Ang mga sasakyang pangkomunikasyon ay karaniwan sa atin. Halimbawa, maaari itong maging isang teapot, isang watering can o isang coffee pot. |
Ang mga ibabaw ng isang homogenous na likido ay naka-install sa parehong antas sa pakikipag-usap sa mga sisidlan ng anumang hugis. |
Mga likido ng iba't ibang densidad. |
Sa pamamagitan ng mga sasakyang pangkomunikasyon, maaaring gawin ang sumusunod na simpleng eksperimento. Sa simula ng eksperimento, i-clamp namin ang goma na tubo sa gitna, at ibuhos ang tubig sa isa sa mga tubo. Pagkatapos ay binuksan namin ang clamp, at ang tubig ay agad na dumadaloy sa kabilang tubo hanggang sa ang tubig sa parehong mga tubo ay nasa parehong antas. Maaari mong ayusin ang isa sa mga tubo sa isang tripod, at itaas, ibaba o ikiling ang isa sa iba't ibang direksyon. At sa kasong ito, sa sandaling huminahon ang likido, ang mga antas nito sa parehong mga tubo ay magkakapantay.
Sa pakikipag-usap ng mga sisidlan ng anumang hugis at seksyon, ang mga ibabaw ng isang homogenous na likido ay nakatakda sa parehong antas(sa kondisyon na ang presyon ng hangin sa ibabaw ng likido ay pareho) (Larawan 109).
Ito ay maaaring bigyang-katwiran bilang mga sumusunod. Ang likido ay nakapahinga nang hindi lumilipat mula sa isang sisidlan patungo sa isa pa. Nangangahulugan ito na ang mga presyon sa parehong mga sisidlan ay pareho sa anumang antas. Ang likido sa parehong mga sisidlan ay pareho, iyon ay, mayroon itong parehong density. Samakatuwid, ang taas nito ay dapat ding pareho. Kapag nagtaas tayo ng isang sisidlan o nagdadagdag ng likido dito, tataas ang presyon sa loob nito at ang likido ay gumagalaw sa isa pang sisidlan hanggang sa maging balanse ang mga presyon.
Kung ang isang likido ng isang density ay ibinuhos sa isa sa mga nakikipag-usap na mga sisidlan, at ang isa pang density ay ibinuhos sa pangalawa, kung gayon sa ekwilibriyo ang mga antas ng mga likidong ito ay hindi magiging pareho. At ito ay naiintindihan. Alam namin na ang presyon ng isang likido sa ilalim ng isang sisidlan ay direktang proporsyonal sa taas ng haligi at ang density ng likido. At sa kasong ito, ang mga densidad ng mga likido ay magkakaiba.
Sa pantay na presyon, ang taas ng isang likidong haligi na may mas mataas na density ay magiging mas mababa kaysa sa taas ng isang likidong haligi na may mas mababang density (Fig.).
karanasan. Paano matukoy ang masa ng hangin.
Timbang ng hangin. Presyon ng atmospera.
pagkakaroon ng atmospheric pressure.
Ang presyon ng atmospera ay mas malaki kaysa sa presyon ng bihirang hangin sa isang sisidlan.
Ang puwersa ng grabidad ay kumikilos sa hangin, gayundin sa anumang katawan na matatagpuan sa Earth, at, samakatuwid, ang hangin ay may timbang. Ang bigat ng hangin ay madaling kalkulahin, alam ang masa nito.
Ipapakita namin sa pamamagitan ng karanasan kung paano kalkulahin ang masa ng hangin. Upang gawin ito, kumuha ng isang malakas na bola ng salamin na may isang tapunan at isang goma na tubo na may isang clamp. Nag-pump kami ng hangin mula dito gamit ang isang pump, i-clamp ang tubo gamit ang isang clamp at balansehin ito sa mga kaliskis. Pagkatapos, buksan ang clamp sa tubo ng goma, hayaan ang hangin dito. Sa kasong ito, ang balanse ng mga kaliskis ay maaabala. Upang maibalik ito, ang mga timbang ay kailangang ilagay sa isa pang scale pan, ang masa nito ay magiging katumbas ng masa ng hangin sa dami ng bola.
Natukoy ng mga eksperimento na sa temperatura na 0 ° C at normal na presyon ng atmospera, ang masa ng hangin na may dami na 1 m 3 ay 1.29 kg. Ang bigat ng hangin na ito ay madaling kalkulahin:
P = g m, P = 9.8 N/kg 1.29 kg ≈ 13 N.
Ang air envelope na pumapalibot sa daigdig ay tinatawag kapaligiran (mula sa Greek. kapaligiran singaw, hangin, at globo- bola).
Ang kapaligiran, tulad ng ipinakita ng mga obserbasyon ng paglipad ng mga artipisyal na satellite ng Earth, ay umaabot sa taas na ilang libong kilometro.
Dahil sa pagkilos ng gravity, ang mga itaas na layer ng atmospera, tulad ng tubig sa karagatan, ay pumipilit sa mas mababang mga layer. Ang layer ng hangin na direktang katabi ng Earth ay pinaka-compress at, ayon sa batas ni Pascal, inililipat ang presyur na ginawa dito sa lahat ng direksyon.
Bilang resulta nito, ang ibabaw ng lupa at ang mga katawan na matatagpuan dito ay nakakaranas ng presyon ng buong kapal ng hangin, o, gaya ng karaniwang sinasabi sa mga ganitong kaso, nakakaranas Presyon ng atmospera .
Ang pagkakaroon ng atmospheric pressure ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng maraming mga phenomena na nakakaharap natin sa buhay. Isaalang-alang natin ang ilan sa mga ito.
Ang figure ay nagpapakita ng isang glass tube, sa loob kung saan mayroong isang piston na akma nang mahigpit laban sa mga dingding ng tubo. Ang dulo ng tubo ay inilubog sa tubig. Kung itinaas mo ang piston, tataas ang tubig sa likod nito.
Ang phenomenon na ito ay ginagamit sa mga water pump at ilang iba pang device.
Ang figure ay nagpapakita ng isang cylindrical na sisidlan. Ito ay sarado gamit ang isang tapunan kung saan ang isang tubo na may gripo ay ipinasok. Ang hangin ay ibinubomba palabas ng sisidlan sa pamamagitan ng bomba. Ang dulo ng tubo ay inilalagay sa tubig. Kung bubuksan mo na ngayon ang gripo, ang tubig ay tilamsik sa loob ng sisidlan sa isang fountain. Ang tubig ay pumapasok sa sisidlan dahil ang atmospheric pressure ay mas malaki kaysa sa presyon ng rarefied air sa sisidlan.
Bakit umiiral ang air shell ng Earth.
Tulad ng lahat ng mga katawan, ang mga molekula ng gas na bumubuo sa air envelope ng Earth ay naaakit sa Earth.
Ngunit bakit, kung gayon, hindi lahat sila ay nahuhulog sa ibabaw ng Lupa? Paano napapanatili ang hanging shell ng Earth, ang atmospera nito? Upang maunawaan ito, dapat nating isaalang-alang na ang mga molekula ng mga gas ay nasa tuluy-tuloy at random na paggalaw. Ngunit pagkatapos ay lumitaw ang isa pang tanong: bakit ang mga molekulang ito ay hindi lumilipad palayo sa kalawakan ng mundo, iyon ay, sa kalawakan.
Upang ganap na makaalis sa Earth, ang isang molekula, tulad ng isang spacecraft o isang rocket, ay dapat na may napakataas na bilis (hindi bababa sa 11.2 km/s). Ito ang tinatawag na pangalawang bilis ng pagtakas. Ang bilis ng karamihan sa mga molecule sa air envelope ng Earth ay mas mababa kaysa sa cosmic speed na ito. Samakatuwid, karamihan sa kanila ay nakatali sa Earth sa pamamagitan ng gravity, isang bale-wala lamang na bilang ng mga molekula ang lumilipad sa kabila ng Earth patungo sa kalawakan.
Ang random na paggalaw ng mga molekula at ang epekto ng gravity sa kanila ay nagreresulta sa katotohanan na ang mga molekula ng gas ay "lumulutang" sa kalawakan malapit sa Earth, na bumubuo ng isang air shell, o ang atmospera na kilala natin.
Ipinapakita ng mga sukat na mabilis na bumababa ang density ng hangin sa taas. Kaya, sa taas na 5.5 km sa itaas ng Earth, ang density ng hangin ay 2 beses na mas mababa kaysa sa density nito sa ibabaw ng Earth, sa taas na 11 km - 4 na beses na mas mababa, atbp. Kung mas mataas, mas bihira ang hangin. At sa wakas, sa pinakamataas na layer (daan-daang at libu-libong kilometro sa itaas ng Earth), ang atmospera ay unti-unting nagiging walang hangin na espasyo. Ang air shell ng Earth ay walang malinaw na hangganan.
Sa mahigpit na pagsasalita, dahil sa pagkilos ng gravity, ang density ng gas sa anumang saradong sisidlan ay hindi pareho sa buong dami ng sisidlan. Sa ilalim ng sisidlan, ang density ng gas ay mas malaki kaysa sa mga itaas na bahagi nito, at samakatuwid ang presyon sa sisidlan ay hindi pareho. Ito ay mas malaki sa ilalim ng sisidlan kaysa sa itaas. Gayunpaman, para sa gas na nakapaloob sa sisidlan, ang pagkakaiba sa density at presyon ay napakaliit na sa maraming mga kaso maaari itong ganap na balewalain, alamin lamang ito. Ngunit para sa isang kapaligiran na umaabot sa ilang libong kilometro, ang pagkakaiba ay makabuluhan.
Pagsukat ng presyon ng atmospera. Ang karanasan sa Torricelli.
Imposibleng kalkulahin ang presyon ng atmospera gamit ang formula para sa pagkalkula ng presyon ng isang likidong haligi (§ 38). Para sa gayong pagkalkula, kailangan mong malaman ang taas ng atmospera at ang density ng hangin. Ngunit ang kapaligiran ay walang tiyak na hangganan, at ang density ng hangin sa iba't ibang taas ay iba. Gayunpaman, ang presyon ng atmospera ay maaaring masukat gamit ang isang eksperimento na iminungkahi noong ika-17 siglo ng isang Italyano na siyentipiko. Evangelista Torricelli isang estudyante ng Galileo.
Ang eksperimento ni Torricelli ay ang mga sumusunod: isang glass tube na halos 1 m ang haba, selyadong sa isang dulo, ay puno ng mercury. Pagkatapos, mahigpit na isinasara ang pangalawang dulo ng tubo, ito ay ibinabalik at ibinaba sa isang tasa na may mercury, kung saan ang dulo ng tubo na ito ay binuksan sa ilalim ng antas ng mercury. Tulad ng sa anumang likidong eksperimento, ang bahagi ng mercury ay ibinubuhos sa tasa, at ang bahagi nito ay nananatili sa tubo. Ang taas ng haligi ng mercury na natitira sa tubo ay humigit-kumulang 760 mm. Walang hangin sa itaas ng mercury sa loob ng tubo, mayroong walang hangin na espasyo, kaya walang gas ang naglalabas ng presyon mula sa itaas sa haligi ng mercury sa loob ng tubo na ito at hindi nakakaapekto sa mga sukat.
Si Torricelli, na nagmungkahi ng karanasang inilarawan sa itaas, ay nagbigay din ng kanyang paliwanag. Ang kapaligiran ay pumipindot sa ibabaw ng mercury sa tasa. Ang Mercury ay nasa balanse. Nangangahulugan ito na ang presyon sa tubo ay aa 1 (tingnan ang figure) ay katumbas ng atmospheric pressure. Kapag nagbabago ang presyon ng atmospera, nagbabago rin ang taas ng haligi ng mercury sa tubo. Habang tumataas ang presyon, humahaba ang haligi. Habang bumababa ang presyon, bumababa ang taas ng haligi ng mercury.
Ang presyon sa tubo sa antas aa1 ay nilikha ng bigat ng haligi ng mercury sa tubo, dahil walang hangin sa itaas ng mercury sa itaas na bahagi ng tubo. Kaya naman sinusunod iyon Ang presyon ng atmospera ay katumbas ng presyon ng haligi ng mercury sa tubo , ibig sabihin.
p atm = p mercury.
Kung mas malaki ang atmospheric pressure, mas mataas ang mercury column sa eksperimento ni Torricelli. Samakatuwid, sa pagsasagawa, ang presyon ng atmospera ay maaaring masukat sa pamamagitan ng taas ng haligi ng mercury (sa millimeters o sentimetro). Kung, halimbawa, ang presyon ng atmospera ay 780 mm Hg. Art. (sinasabi nilang "milimetro ng mercury"), nangangahulugan ito na ang hangin ay gumagawa ng parehong presyon tulad ng isang patayong haligi ng mercury na 780 mm ang taas.
Samakatuwid, sa kasong ito, 1 millimeter ng mercury (1 mm Hg) ang kinukuha bilang unit ng atmospheric pressure. Hanapin natin ang kaugnayan sa pagitan ng unit na ito at ng unit na kilala natin - pascal(Pa).
Ang presyon ng isang mercury column ρ ng mercury na may taas na 1 mm ay:
p = g ρ h, p\u003d 9.8 N / kg 13,600 kg / m 3 0.001 m ≈ 133.3 Pa.
Kaya, 1 mm Hg. Art. = 133.3 Pa.
Sa kasalukuyan, ang atmospheric pressure ay karaniwang sinusukat sa hectopascals (1 hPa = 100 Pa). Halimbawa, maaaring ipahayag ng mga ulat ng panahon na ang presyon ay 1013 hPa, na kapareho ng 760 mmHg. Art.
Ang pagmamasid araw-araw sa taas ng haligi ng mercury sa tubo, natuklasan ni Torricelli na nagbabago ang taas na ito, iyon ay, ang presyon ng atmospera ay hindi pare-pareho, maaari itong tumaas at bumaba. Napansin din ni Torricelli na ang presyon ng atmospera ay nauugnay sa mga pagbabago sa panahon.
Kung ikabit mo ang isang patayong sukat sa tubo na may mercury na ginamit sa eksperimento sa Torricelli, makukuha mo ang pinakasimpleng aparato - mercury barometer (mula sa Greek. baros- bigat, metro- sukatin). Ito ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera.
Barometer - aneroid.
Sa pagsasagawa, ang isang metal barometer ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera, na tinatawag na aneroid (isinalin mula sa Greek - aneroid). Ang barometer ay tinatawag na gayon dahil hindi ito naglalaman ng mercury.
Ang hitsura ng aneroid ay ipinapakita sa figure. Ang pangunahing bahagi nito ay isang metal box 1 na may kulot (corrugated) na ibabaw (tingnan ang iba pang fig.). Ang hangin ay ibinubomba palabas ng kahon na ito, at upang hindi durugin ng atmospheric pressure ang kahon, ang takip nito 2 ay hinila pataas ng isang bukal. Habang tumataas ang presyur sa atmospera, ang talukap ng mata ay bumabaluktot pababa at nagpapaigting sa tagsibol. Kapag bumaba ang presyon, itinutuwid ng spring ang takip. Ang isang arrow-pointer 4 ay nakakabit sa spring sa pamamagitan ng isang transmission mechanism 3, na gumagalaw sa kanan o kaliwa kapag nagbago ang pressure. Ang isang sukat ay naayos sa ilalim ng arrow, ang mga dibisyon nito ay minarkahan ayon sa mga indikasyon ng isang mercury barometer. Kaya, ang bilang na 750, kung saan nakatayo ang aneroid needle (tingnan ang Fig.), ay nagpapakita na sa ibinigay na sandali sa mercury barometer ang taas ng haligi ng mercury ay 750 mm.
Samakatuwid, ang presyon ng atmospera ay 750 mm Hg. Art. o ≈ 1000 hPa.
Ang halaga ng atmospheric pressure ay napakahalaga para sa paghula ng lagay ng panahon para sa mga darating na araw, dahil ang mga pagbabago sa atmospheric pressure ay nauugnay sa mga pagbabago sa lagay ng panahon. Ang barometer ay isang kinakailangang instrumento para sa mga obserbasyon ng meteorolohiko.
Presyon ng atmospera sa iba't ibang taas.
Sa isang likido, ang presyon, tulad ng alam natin, ay nakasalalay sa density ng likido at sa taas ng haligi nito. Dahil sa mababang compressibility, ang density ng likido sa iba't ibang lalim ay halos pareho. Samakatuwid, kapag kinakalkula ang presyon, isinasaalang-alang namin ang density nito na pare-pareho at isinasaalang-alang lamang ang pagbabago sa taas.
Ang sitwasyon ay mas kumplikado sa mga gas. Ang mga gas ay lubos na napipiga. At kung mas pinipiga ang gas, mas malaki ang density nito, at mas malaki ang presyur na nagagawa nito. Pagkatapos ng lahat, ang presyon ng isang gas ay nilikha sa pamamagitan ng epekto ng mga molekula nito sa ibabaw ng katawan.
Ang mga layer ng hangin na malapit sa ibabaw ng Earth ay pinipiga ng lahat ng nakapatong na mga layer ng hangin sa itaas nila. Ngunit mas mataas ang layer ng hangin mula sa ibabaw, mas mahina ito ay naka-compress, mas mababa ang density nito. Kaya naman, mas kaunting pressure ang nagagawa nito. Kung, halimbawa, ang isang lobo ay tumataas sa ibabaw ng Earth, kung gayon ang presyon ng hangin sa lobo ay nagiging mas mababa. Nangyayari ito hindi lamang dahil bumababa ang taas ng column ng hangin sa itaas nito, kundi dahil bumababa din ang density ng hangin. Ito ay mas maliit sa itaas kaysa sa ibaba. Samakatuwid, ang pag-asa ng presyon ng hangin sa altitude ay mas kumplikado kaysa sa mga likido.
Ang mga obserbasyon ay nagpapakita na ang atmospheric pressure sa mga lugar na nasa antas ng dagat ay nasa average na 760 mm Hg. Art.
Ang presyon ng atmospera na katumbas ng presyon ng isang haligi ng mercury na may taas na 760 mm sa temperatura na 0 ° C ay tinatawag na normal na presyon ng atmospera..
normal na presyon ng atmospera katumbas ng 101 300 Pa = 1013 hPa.
Kung mas mataas ang altitude, mas mababa ang presyon.
Sa maliit na pagtaas, sa karaniwan, para sa bawat 12 m ng pagtaas, ang presyon ay bumababa ng 1 mm Hg. Art. (o 1.33 hPa).
Alam ang pag-asa ng presyon sa altitude, posible na matukoy ang taas sa ibabaw ng antas ng dagat sa pamamagitan ng pagbabago ng mga pagbabasa ng barometer. Ang mga aneroid na may sukat kung saan maaari mong direktang masukat ang taas sa ibabaw ng antas ng dagat ay tinatawag altimeter . Ginagamit ang mga ito sa paglipad at sa pag-akyat ng mga bundok.
Mga panukat ng presyon.
Alam na natin na ang mga barometer ay ginagamit upang sukatin ang presyon ng atmospera. Upang sukatin ang mga presyon na mas malaki o mas mababa kaysa sa presyon ng atmospera, ang mga panukat ng presyon (mula sa Greek. manos- bihira, hindi mahalata metro- sukatin). Ang mga pressure gauge ay likido at metal.
|
|
Isaalang-alang muna ang aparato at pagkilos bukas na likidong manometer. Ito ay binubuo ng isang dalawang-legged glass tube kung saan ang ilang likido ay ibinuhos. Ang likido ay naka-install sa parehong mga tuhod sa parehong antas, dahil ang atmospheric pressure lamang ang kumikilos sa ibabaw nito sa mga tuhod ng sisidlan.
Upang maunawaan kung paano gumagana ang naturang pressure gauge, maaari itong ikonekta gamit ang isang goma na tubo sa isang bilog na flat box, ang isang gilid nito ay natatakpan ng isang goma na pelikula. Kung pinindot mo ang iyong daliri sa pelikula, ang antas ng likido sa manometer na tuhod na konektado sa kahon ay bababa, at sa kabilang tuhod ito ay tataas. Ano ang nagpapaliwanag nito?
Ang pagpindot sa pelikula ay nagpapataas ng presyon ng hangin sa kahon. Ayon sa batas ni Pascal, ang pagtaas ng presyon na ito ay inililipat sa likido sa tuhod na iyon ng pressure gauge, na nakakabit sa kahon. Samakatuwid, ang presyon sa likido sa tuhod na ito ay magiging mas malaki kaysa sa iba, kung saan ang presyon ng atmospera lamang ang kumikilos sa likido. Sa ilalim ng puwersa ng labis na presyon na ito, ang likido ay magsisimulang gumalaw. Sa tuhod na may naka-compress na hangin, ang likido ay babagsak, sa kabilang banda ay tataas ito. Ang likido ay darating sa equilibrium (hihinto) kapag ang labis na presyon ng naka-compress na hangin ay nabalanse ng presyon na ginagawa ng sobrang likidong column sa kabilang binti ng pressure gauge.
Ang mas malakas na presyon sa pelikula, mas mataas ang labis na haligi ng likido, mas malaki ang presyon nito. Kaya naman, ang pagbabago sa presyon ay maaaring hatulan sa pamamagitan ng taas ng labis na haligi na ito.
Ipinapakita ng figure kung paano masusukat ng naturang pressure gauge ang pressure sa loob ng isang likido. Ang mas malalim na tubo ay nahuhulog sa likido, mas malaki ang pagkakaiba sa taas ng mga haligi ng likido sa mga tuhod ng manometer., kaya, samakatuwid, at ang likido ay gumagawa ng mas maraming presyon.
Kung i-install mo ang kahon ng aparato sa ilang lalim sa loob ng likido at paikutin ito gamit ang isang pelikula pataas, patagilid at pababa, hindi magbabago ang mga pagbabasa ng pressure gauge. Ganyan dapat kasi sa parehong antas sa loob ng isang likido, ang presyon ay pareho sa lahat ng direksyon.
Ang ipinapakita ng larawan metal na manometro . Ang pangunahing bahagi ng naturang pressure gauge ay isang metal tube na nakabaluktot sa isang pipe 1 , ang isang dulo nito ay sarado. Ang kabilang dulo ng tubo ay may gripo 4 nakikipag-ugnayan sa sisidlan kung saan sinusukat ang presyon. Habang tumataas ang presyon, bumabaluktot ang tubo. Ang paggalaw ng saradong dulo nito gamit ang isang pingga 5 at mga gears 3 ipinasa sa bumaril 2 gumagalaw sa sukat ng instrumento. Kapag bumaba ang presyon, ang tubo, dahil sa pagkalastiko nito, ay babalik sa dati nitong posisyon, at ang arrow ay babalik sa zero division ng scale.
Piston liquid pump.
Sa eksperimento na isinasaalang-alang namin kanina (§ 40), natagpuan na ang tubig sa isang glass tube, sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric pressure, ay tumaas sa likod ng piston. Nakabatay ang pagkilos na ito piston mga bomba.
Ang pump ay ipinapakita sa schematically sa figure. Binubuo ito ng isang silindro, sa loob na pataas at pababa, mahigpit na nakadikit sa mga dingding ng sisidlan, ang piston 1 . Ang mga balbula ay naka-install sa ibabang bahagi ng silindro at sa piston mismo. 2 pagbubukas lamang pataas. Kapag ang piston ay gumagalaw paitaas, ang tubig ay pumapasok sa tubo sa ilalim ng pagkilos ng atmospheric pressure, itinataas ang ilalim na balbula at gumagalaw sa likod ng piston.
Kapag ang piston ay gumagalaw pababa, ang tubig sa ilalim ng piston ay pumipindot sa ibabang balbula, at ito ay nagsasara. Kasabay nito, sa ilalim ng presyon mula sa tubig, isang balbula sa loob ng piston ay bubukas, at ang tubig ay dumadaloy sa espasyo sa itaas ng piston. Sa susunod na paggalaw ng piston pataas, ang tubig sa itaas nito ay tumataas din sa lugar na kasama nito, na bumubuhos sa outlet pipe. Kasabay nito, ang isang bagong bahagi ng tubig ay tumataas sa likod ng piston, na, kapag ang piston ay kasunod na ibinaba, ay nasa itaas nito, at ang buong pamamaraan na ito ay paulit-ulit na paulit-ulit habang tumatakbo ang bomba.
Hydraulic Press.
Ang batas ni Pascal ay nagpapahintulot sa iyo na ipaliwanag ang aksyon haydroliko na makina (mula sa Greek. haydroliko- tubig). Ito ang mga makina na ang pagkilos ay nakabatay sa mga batas ng paggalaw at ekwilibriyo ng mga likido.
Ang pangunahing bahagi ng hydraulic machine ay dalawang cylinders ng iba't ibang diameters, nilagyan ng mga piston at isang connecting tube. Ang espasyo sa ilalim ng mga piston at ang tubo ay puno ng likido (karaniwan ay mineral na langis). Ang taas ng mga likidong haligi sa parehong mga silindro ay pareho hangga't walang mga puwersa na kumikilos sa mga piston.
Ipagpalagay natin ngayon na ang mga pwersa F 1 at F 2 - pwersang kumikilos sa mga piston, S 1 at S 2 - mga lugar ng piston. Ang presyon sa ilalim ng unang (maliit) piston ay p 1 = F 1 / S 1 , at sa ilalim ng pangalawa (malaki) p 2 = F 2 / S 2. Ayon sa batas ni Pascal, ang presyon ng isang likido sa pamamahinga ay ipinadala nang pantay sa lahat ng direksyon, i.e. p 1 = p 2 o F 1 / S 1 = F 2 / S 2, mula sa kung saan:
F 2 / F 1 = S 2 / S 1 .
Samakatuwid, ang lakas F 2 kaya mas maraming kapangyarihan F 1 , Ilang beses na mas malaki ang lugar ng malaking piston kaysa sa lugar ng maliit na piston?. Halimbawa, kung ang lugar ng malaking piston ay 500 cm 2, at ang maliit ay 5 cm 2, at ang puwersa ng 100 N ay kumikilos sa maliit na piston, kung gayon ang puwersa na 100 beses na mas malaki ang kikilos sa mas malaking piston, iyon ay, 10,000 N.
Kaya, sa tulong ng isang haydroliko na makina, posible na balansehin ang isang malaking puwersa na may maliit na puwersa.
Saloobin F 1 / F 2 ay nagpapakita ng pagtaas sa lakas. Halimbawa, sa halimbawa sa itaas, ang pakinabang sa puwersa ay 10,000 N / 100 N = 100.
Ang hydraulic machine na ginagamit para sa pagpindot (pagpipiga) ay tinatawag haydroliko pindutin .
Ginagamit ang mga hydraulic press kung saan kailangan ng maraming kapangyarihan. Halimbawa, para sa pagpiga ng langis mula sa mga buto sa mga gilingan ng langis, para sa pagpindot ng playwud, karton, dayami. Gumagamit ang mga steel mill ng hydraulic presses para gumawa ng steel machine shaft, railway wheels, at marami pang produkto. Ang mga modernong hydraulic press ay maaaring bumuo ng puwersa na sampu at daan-daang milyong mga newton.
Ang aparato ng hydraulic press ay ipinapakita sa schematically sa figure. Ang katawan na pinindot 1 (A) ay inilalagay sa isang platform na konektado sa isang malaking piston 2 (B). Ang maliit na piston 3 (D) ay lumilikha ng malaking presyon sa likido. Ang presyon na ito ay ipinapadala sa bawat punto ng likido na pumupuno sa mga silindro. Samakatuwid, ang parehong presyon ay kumikilos sa pangalawang, malaking piston. Ngunit dahil ang lugar ng 2nd (malaking) piston ay mas malaki kaysa sa lugar ng maliit, kung gayon ang puwersa na kumikilos dito ay mas malaki kaysa sa puwersa na kumikilos sa piston 3 (D). Sa ilalim ng puwersang ito, tataas ang piston 2 (B). Kapag tumaas ang piston 2 (B), ang katawan (A) ay nakasandal sa nakapirming itaas na platform at na-compress. Ang pressure gauge 4 (M) ay sumusukat sa fluid pressure. Awtomatikong bubukas ang safety valve 5 (P) kapag lumampas ang presyon ng fluid sa pinapayagang halaga.
Mula sa isang maliit na silindro hanggang sa isang malaking likido ay binomba ng paulit-ulit na paggalaw ng maliit na piston 3 (D). Ginagawa ito sa sumusunod na paraan. Kapag ang maliit na piston (D) ay itinaas, ang balbula 6 (K) ay bubukas at ang likido ay sinisipsip sa espasyo sa ilalim ng piston. Kapag ang maliit na piston ay ibinaba sa ilalim ng pagkilos ng presyon ng likido, ang balbula 6 (K) ay nagsasara, at ang balbula 7 (K") ay bubukas, at ang likido ay pumasa sa isang malaking sisidlan.
Ang pagkilos ng tubig at gas sa isang katawan na nakalubog sa kanila.
Sa ilalim ng tubig, madali nating mabuhat ang isang bato na halos hindi maiangat sa hangin. Kung ilulubog mo ang tapon sa ilalim ng tubig at bitawan ito mula sa iyong mga kamay, ito ay lulutang. Paano maipapaliwanag ang mga penomena na ito?
Alam natin (§ 38) na ang likido ay pumipindot sa ilalim at mga dingding ng sisidlan. At kung ang ilang solidong katawan ay inilagay sa loob ng likido, ito ay sasailalim din sa presyon, tulad ng mga dingding ng sisidlan.
Isaalang-alang ang mga puwersa na kumikilos mula sa gilid ng likido sa katawan na nakalubog dito. Upang mas madaling mangatuwiran, pumili kami ng isang katawan na may hugis ng parallelepiped na may mga base na kahanay sa ibabaw ng likido (Fig.). Ang mga puwersang kumikilos sa mga gilid na mukha ng katawan ay magkapares at balanse ang bawat isa. Sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersang ito, ang katawan ay na-compress. Ngunit ang mga puwersa na kumikilos sa itaas at ibabang mukha ng katawan ay hindi pareho. Sa itaas na mukha ay pinindot mula sa itaas nang may lakas F 1 haligi ng likido ang taas h isa. Sa antas ng mas mababang mukha, ang presyon ay gumagawa ng isang likidong haligi na may taas h 2. Ang presyon na ito, tulad ng alam natin (§ 37), ay ipinapadala sa loob ng likido sa lahat ng direksyon. Samakatuwid, sa ibabang mukha ng katawan mula sa ibaba pataas na may puwersa F 2 pinindot ang isang likidong column nang mataas h 2. Pero h 2 pa h 1 , kaya ang modulus ng puwersa F 2 pang power modules F isa. Samakatuwid, ang katawan ay itinulak palabas ng likido na may puwersa F vyt, katumbas ng pagkakaiba ng pwersa F 2 - F 1 , ibig sabihin.
|
|
Ngunit ang S·h = V, kung saan ang V ay ang volume ng parallelepiped, at ang ρ W ·V = m W ay ang mass ng fluid sa volume ng parallelepiped. Kaya naman, F vyt \u003d g m well \u003d P well, i.e. ang buoyant force ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan na nakalubog dito(Ang buoyant force ay katumbas ng bigat ng isang likido ng parehong dami ng dami ng katawan na nahuhulog dito). Ang pagkakaroon ng puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido ay madaling matuklasan sa eksperimentong paraan. Sa larawan a ay nagpapakita ng isang katawan na nasuspinde mula sa isang spring na may isang arrow pointer sa dulo. Ang arrow ay nagmamarka ng pag-igting ng spring sa tripod. Kapag ang katawan ay inilabas sa tubig, ang tagsibol ay nagkontrata (Fig. b). Ang parehong pag-urong ng tagsibol ay makukuha kung kumilos ka sa katawan mula sa ibaba pataas na may ilang puwersa, halimbawa, pindutin ito gamit ang iyong kamay (itaas ito). Samakatuwid, ang karanasan ay nagpapatunay na ang puwersang kumikilos sa isang katawan sa isang likido ay nagtutulak sa katawan palabas ng likido. Para sa mga gas, tulad ng alam natin, nalalapat din ang batas ni Pascal. Kaya Ang mga katawan sa gas ay napapailalim sa isang puwersa na nagtutulak sa kanila palabas ng gas. Sa ilalim ng impluwensya ng puwersang ito, tumataas ang mga lobo. Ang pagkakaroon ng puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang gas ay maaari ding maobserbahan sa eksperimento. Nagsabit kami ng isang glass ball o isang malaking prasko na sarado na may tapon sa isang pinaikling scale pan. Ang mga timbangan ay balanse. Pagkatapos ay inilalagay ang isang malawak na sisidlan sa ilalim ng prasko (o bola) upang mapalibutan nito ang buong prasko. Ang sisidlan ay puno ng carbon dioxide, ang density ng kung saan ay mas malaki kaysa sa density ng hangin (samakatuwid, ang carbon dioxide ay lumulubog at pinupuno ang sisidlan, inilipat ang hangin mula dito). Sa kasong ito, ang balanse ng mga kaliskis ay nabalisa. Ang isang tasa na may nasuspinde na prasko ay tumataas (Fig.). Ang isang prasko na nakalubog sa carbon dioxide ay nakakaranas ng mas malaking puwersang buoyant kaysa sa kumikilos dito sa hangin. Ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido o gas ay nakadirekta sa tapat ng puwersa ng grabidad na inilapat sa katawan na ito. Samakatuwid, prolcosmos). Ito ay nagpapaliwanag kung bakit sa tubig kung minsan ay madali nating iangat ang mga katawan na halos hindi natin maitago sa hangin. Ang isang maliit na balde at isang cylindrical na katawan ay sinuspinde mula sa spring (Fig., a). Ang arrow sa tripod ay nagmamarka ng extension ng spring. Ipinapakita nito ang bigat ng katawan sa hangin. Ang pag-angat ng katawan, ang isang sisidlan ng paagusan ay inilalagay sa ilalim nito, na puno ng likido sa antas ng tubo ng paagusan. Pagkatapos nito, ang katawan ay ganap na nahuhulog sa likido (Fig., b). Kung saan bahagi ng likido, ang dami nito ay katumbas ng dami ng katawan, ay ibinubuhos mula sa isang sisidlan ng pagbuhos sa isang baso. Ang spring contracts at ang pointer ng spring ay tumataas upang ipahiwatig ang pagbaba sa bigat ng katawan sa fluid. Sa kasong ito, bilang karagdagan sa puwersa ng grabidad, ang isa pang puwersa ay kumikilos sa katawan, na itinutulak ito palabas ng likido. Kung ang likido mula sa baso ay ibinuhos sa itaas na balde (i.e., ang inilipat ng katawan), pagkatapos ay babalik ang spring pointer sa paunang posisyon nito (Fig., c).
Batay sa karanasang ito, mahihinuha na ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan na ganap na nalubog sa isang likido ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan na ito . Naabot namin ang parehong konklusyon sa § 48. Kung ang isang katulad na eksperimento ay ginawa sa isang katawan na nalubog sa ilang gas, ito ay magpapakita na ang puwersang nagtutulak sa katawan palabas ng gas ay katumbas din ng bigat ng gas na kinuha sa dami ng katawan . Ang puwersa na nagtutulak sa isang katawan palabas ng isang likido o gas ay tinatawag Lakas ng archimedean, bilang parangal sa siyentipiko Archimedes na unang itinuro ang pagkakaroon nito at kinakalkula ang kahalagahan nito. Kaya, kinumpirma ng karanasan na ang puwersa ng Archimedean (o buoyant) ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng katawan, i.e. F A = P f = g m mabuti. Ang masa ng likido m f , na inilipat ng katawan, ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng density nito ρ w at ang dami ng katawan V t nahuhulog sa likido (dahil V l - ang dami ng likido na inilipat ng katawan ay katumbas ng V t - ang dami ng katawan na nahuhulog sa likido), i.e. m W = ρ W V t. Pagkatapos ay makukuha natin: F A= g ρ f · V t Samakatuwid, ang puwersa ng Archimedean ay nakasalalay sa density ng likido kung saan ang katawan ay nahuhulog, at sa dami ng katawan na ito. Ngunit hindi ito nakasalalay, halimbawa, sa density ng sangkap ng isang katawan na nahuhulog sa isang likido, dahil ang dami na ito ay hindi kasama sa nagresultang formula. Alamin natin ngayon ang bigat ng isang katawan na nakalubog sa isang likido (o gas). Dahil ang dalawang puwersa na kumikilos sa katawan sa kasong ito ay nakadirekta sa magkasalungat na direksyon (ang gravity ay pababa, at ang puwersa ng Archimedean ay pataas), kung gayon ang bigat ng katawan sa likido P 1 ay magiging mas mababa kaysa sa bigat ng katawan sa vacuum P = gm sa puwersa ng Archimedean F A = g m w (saan m w ay ang masa ng likido o gas na inilipat ng katawan). kaya, kung ang isang katawan ay nahuhulog sa isang likido o gas, pagkatapos ay nababawasan ang timbang nito gaya ng timbang ng likido o gas na inilipat nito. Halimbawa. Tukuyin ang puwersa ng buoyancy na kumikilos sa isang bato na may volume na 1.6 m 3 sa tubig dagat. Isulat natin ang kalagayan ng problema at lutasin ito. Kapag ang lumulutang na katawan ay umabot sa ibabaw ng likido, pagkatapos ay sa karagdagang pataas na paggalaw nito, bababa ang puwersa ng Archimedean. Bakit? Ngunit dahil bababa ang volume ng bahagi ng katawan na nakalubog sa likido, at ang puwersa ng Archimedean ay katumbas ng bigat ng likido sa dami ng bahagi ng katawan na nahuhulog dito. Kapag ang puwersa ng Archimedean ay naging katumbas ng puwersa ng grabidad, ang katawan ay titigil at lulutang sa ibabaw ng likido, na bahagyang nalulubog dito. Ang resultang konklusyon ay madaling i-verify sa eksperimento. Ibuhos ang tubig sa sisidlan ng paagusan hanggang sa antas ng tubo ng paagusan. Pagkatapos nito, ilubog natin ang lumulutang na katawan sa sisidlan, na dati ay natimbang ito sa hangin. Pagbaba sa tubig, inilipat ng katawan ang isang dami ng tubig na katumbas ng dami ng bahagi ng katawan na nahuhulog dito. Sa pamamagitan ng pagtimbang sa tubig na ito, nakita natin na ang bigat nito (Archimedean force) ay katumbas ng puwersa ng grabidad na kumikilos sa isang lumulutang na katawan, o ang bigat ng katawan na ito sa hangin. Ang paggawa ng parehong mga eksperimento sa anumang iba pang mga katawan na lumulutang sa iba't ibang mga likido - sa tubig, alkohol, solusyon sa asin, maaari mong tiyakin na kung ang isang katawan ay lumulutang sa isang likido, kung gayon ang bigat ng likidong inilipat nito ay katumbas ng bigat ng katawan na ito sa hangin. Madaling patunayan iyon kung ang density ng isang solid solid ay mas malaki kaysa sa density ng isang likido, kung gayon ang katawan ay lumulubog sa naturang likido. Ang isang katawan na may mas mababang density ay lumulutang sa likidong ito. Ang isang piraso ng bakal, halimbawa, ay lumulubog sa tubig ngunit lumulutang sa mercury. Ang katawan, sa kabilang banda, na ang density ay katumbas ng density ng likido, ay nananatili sa balanse sa loob ng likido. Ang yelo ay lumulutang sa ibabaw ng tubig dahil ang density nito ay mas mababa kaysa sa tubig. Kung mas mababa ang density ng katawan kumpara sa density ng likido, ang mas maliit na bahagi ng katawan ay nahuhulog sa likido . Sa pantay na densidad ng katawan at likido, lumulutang ang katawan sa loob ng likido sa anumang lalim. Dalawang hindi mapaghalo na likido, halimbawa tubig at kerosene, ay matatagpuan sa isang sisidlan alinsunod sa kanilang mga densidad: sa ibabang bahagi ng sisidlan - mas siksik na tubig (ρ = 1000 kg / m 3), sa itaas - mas magaan na kerosene (ρ = 800 kg / m 3). Ang average na density ng mga nabubuhay na organismo na naninirahan sa kapaligiran ng tubig ay naiiba nang kaunti sa density ng tubig, kaya ang kanilang timbang ay halos ganap na balanse ng puwersa ng Archimedean. Salamat dito, ang mga hayop sa tubig ay hindi nangangailangan ng gayong malakas at napakalaking balangkas tulad ng mga terrestrial. Para sa parehong dahilan, ang mga putot ng mga halaman sa tubig ay nababanat. Ang pantog ng paglangoy ng isang isda ay madaling nagbabago sa dami nito. Kapag ang isda ay bumaba sa isang mahusay na lalim sa tulong ng mga kalamnan, at ang presyon ng tubig dito ay tumataas, ang bula ay nagkontrata, ang dami ng katawan ng isda ay bumababa, at hindi ito tumutulak, ngunit lumalangoy sa kailaliman. Kaya, ang isda ay maaaring, sa loob ng ilang mga limitasyon, ay umayos sa lalim ng pagsisid nito. Kinokontrol ng mga balyena ang kanilang diving depth sa pamamagitan ng pagkontrata at pagpapalawak ng kanilang kapasidad sa baga. Mga barkong naglalayag.Ang mga barkong naglalayag sa mga ilog, lawa, dagat at karagatan ay ginawa mula sa iba't ibang materyales na may iba't ibang densidad. Ang katawan ng mga barko ay karaniwang gawa sa mga sheet ng bakal. Ang lahat ng mga panloob na fastener na nagbibigay ng lakas sa mga barko ay gawa rin sa mga metal. Para sa pagtatayo ng mga barko, ginagamit ang iba't ibang mga materyales, na, kumpara sa tubig, ay may parehong mas mataas at mas mababang density. Paano lumulutang, sumasakay at nagdadala ng malalaking kargada ang mga barko? Ang isang eksperimento sa isang lumulutang na katawan (§ 50) ay nagpakita na ang katawan ay nag-aalis ng napakaraming tubig sa ilalim ng tubig na bahagi nito na ang tubig na ito ay katumbas ng timbang sa bigat ng katawan sa hangin. Totoo rin ito para sa anumang barko. Ang bigat ng tubig na inilipat sa ilalim ng dagat na bahagi ng barko ay katumbas ng bigat ng barkong may kargamento sa hangin o ang puwersa ng grabidad na kumikilos sa barkong may kargamento. Ang lalim kung saan ang isang barko ay lumubog sa tubig ay tinatawag burador . Ang pinakamalalim na pinahihintulutang draft ay minarkahan sa katawan ng barko na may pulang linya na tinatawag linya ng tubig (mula sa Dutch. tubig- tubig). Ang bigat ng tubig na inilipat ng barko kapag lumubog sa linya ng tubig, katumbas ng puwersa ng grabidad na kumikilos sa barko na may kargamento, ay tinatawag na displacement ng barko. Sa kasalukuyan, ang mga barko na may displacement na 5,000,000 kN (5 10 6 kN) at higit pa ay itinatayo para sa transportasyon ng langis, ibig sabihin, may bigat na 500,000 tonelada (5 10 5 t) at higit pa kasama ng mga kargamento. Kung ibawas natin ang bigat ng barko mismo mula sa displacement, pagkatapos ay makukuha natin ang carrying capacity ng barkong ito. Ang kapasidad ng pagdadala ay nagpapakita ng bigat ng kargamento na dinadala ng barko. Ang paggawa ng mga barko ay umiral sa Sinaunang Egypt, sa Phoenicia (pinaniniwalaan na ang mga Phoenician ay isa sa mga pinakamahusay na gumagawa ng barko), Sinaunang Tsina. Sa Russia, ang paggawa ng mga barko ay nagmula sa pagliko ng ika-17 at ika-18 na siglo. Pangunahing mga barkong pandigma ang itinayo, ngunit sa Russia ang unang icebreaker, mga barko na may panloob na combustion engine, at ang nuclear icebreaker na Arktika. Aeronautics.
Pagguhit na naglalarawan sa lobo ng magkapatid na Montgolfier noong 1783: "Tingnan at eksaktong sukat ng Balloon Globe, na siyang una." 1786 Mula noong sinaunang panahon, pinangarap ng mga tao na lumipad sa itaas ng mga ulap, lumangoy sa karagatan ng hangin, habang sila ay naglayag sa dagat. Para sa aeronautics Sa una, ang mga lobo ay ginamit, na puno ng pinainit na hangin, o ng hydrogen o helium. Upang ang isang lobo ay tumaas sa hangin, kinakailangan na ang puwersa ng Archimedean (buoyancy) F Si A, na kumikilos sa bola, ay higit pa sa gravity F mabigat, i.e. F A > F mabigat Habang tumataas ang bola, bumababa ang puwersa ng Archimedean na kumikilos dito ( F A = gρV), dahil ang density ng itaas na kapaligiran ay mas mababa kaysa sa ibabaw ng Earth. Upang tumaas nang mas mataas, ang isang espesyal na ballast (timbang) ay ibinaba mula sa bola at ito ay nagpapagaan sa bola. Sa kalaunan ay naabot ng bola ang pinakamataas na taas ng pag-angat nito. Upang ibaba ang bola, ang bahagi ng gas ay inilabas mula sa shell nito gamit ang isang espesyal na balbula. Sa pahalang na direksyon, ang lobo ay gumagalaw lamang sa ilalim ng impluwensya ng hangin, kaya ito ay tinatawag na lobo (mula sa Greek hangin- hangin, stato- nakatayo). Hindi pa katagal, ang malalaking lobo ay ginamit upang pag-aralan ang itaas na mga layer ng atmospera, ang stratosphere - mga stratostat . Bago nila natutunan kung paano gumawa ng malalaking sasakyang panghimpapawid para sa transportasyon ng mga pasahero at kargamento sa pamamagitan ng hangin, ginamit ang mga kontroladong lobo - mga airship. Mayroon silang isang pinahabang hugis, isang gondola na may makina ay nasuspinde sa ilalim ng katawan, na nagtutulak sa propeller. Ang lobo ay hindi lamang tumataas nang mag-isa, ngunit maaari ring iangat ang ilang kargamento: isang cabin, mga tao, mga instrumento. Samakatuwid, upang malaman kung anong uri ng pagkarga ang maaaring iangat ng lobo, kinakailangan upang matukoy ito. lakas ng pag-angat. Hayaan, halimbawa, ang isang lobo na may dami na 40 m 3 na puno ng helium ay ilunsad sa hangin. Ang masa ng helium na pumupuno sa shell ng bola ay magiging katumbas ng: Nangangahulugan ito na kayang buhatin ng bolang ito ang isang load na tumitimbang ng 520 N - 71 N = 449 N. Ito ang puwersa ng pag-angat nito. Ang isang lobo na may parehong volume, ngunit puno ng hydrogen, ay maaaring magbuhat ng isang load na 479 N. Nangangahulugan ito na ang puwersa ng pag-angat nito ay mas malaki kaysa sa isang lobo na puno ng helium. Gayunpaman, ang helium ay ginagamit nang mas madalas, dahil hindi ito nasusunog at samakatuwid ay mas ligtas. Ang hydrogen ay isang nasusunog na gas. Mas madaling itaas at ibaba ang isang lobo na puno ng mainit na hangin. Para dito, ang isang burner ay matatagpuan sa ilalim ng butas na matatagpuan sa ibabang bahagi ng bola. Gamit ang isang gas burner, maaari mong kontrolin ang temperatura ng hangin sa loob ng bola, na nangangahulugan ng density at buoyancy nito. Upang ang bola ay tumaas nang mas mataas, sapat na upang mapainit ang hangin sa loob nito nang mas malakas, na pinapataas ang apoy ng burner. Kapag bumaba ang apoy ng burner, bumababa ang temperatura ng hangin sa bola, at bababa ang bola. Posibleng pumili ng ganoong temperatura ng bola kung saan ang bigat ng bola at ang cabin ay magiging katumbas ng puwersa ng buoyancy. Pagkatapos ang bola ay mag-hang sa hangin, at ito ay magiging madali upang gumawa ng mga obserbasyon mula dito. Habang umuunlad ang agham, nagkaroon din ng mga makabuluhang pagbabago sa teknolohiya ng aeronautical. Naging posible na gumamit ng mga bagong shell para sa mga lobo, na naging matibay, lumalaban sa hamog na nagyelo at magaan. Ang mga nakamit sa larangan ng radio engineering, electronics, automation ay naging posible na magdisenyo ng mga unmanned balloon. Ang mga lobo na ito ay ginagamit upang pag-aralan ang mga agos ng hangin, para sa heograpikal at biomedical na pananaliksik sa mas mababang mga layer ng atmospera. Tanong 1 Ang mga pangunahing probisyon ng ICT at ang kanilang pang-eksperimentong pagpapatibay.? 1. Ang lahat ng mga sangkap ay binubuo ng mga molekula, i.e. ay may isang discrete na istraktura, ang mga molekula ay pinaghihiwalay ng mga puwang. 2. Ang mga molekula ay nasa tuluy-tuloy na random (magulong) paggalaw. 3. Sa pagitan ng mga molekula ng katawan ay may mga puwersa ng pakikipag-ugnayan. Brownian motion?. Ang Brownian motion ay ang tuluy-tuloy na random na paggalaw ng mga particle na nasuspinde sa isang gas. Mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ng molekular?. Ang parehong pagkahumaling at pagtanggi ay kumikilos nang sabay-sabay sa pagitan ng mga molekula. Ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay electromagnetic. Kinetic at potensyal na enerhiya ng mga molekula?. Ang mga atomo at molekula ay nakikipag-ugnayan at, samakatuwid, ay may potensyal na enerhiya E p. Ang potensyal na enerhiya ay itinuturing na positibo kapag ang mga molekula ay tinataboy, negatibo kapag sila ay naaakit. Tanong 2 Mga sukat at masa ng mga molekula at atomo Ang anumang sangkap ay binubuo ng mga particle, samakatuwid ang halaga ng sangkap v (nu) ay itinuturing na proporsyonal sa bilang ng mga particle, i.e. mga elemento ng istruktura na nakapaloob sa katawan. Ang yunit ng dami ng isang sangkap ay ang nunal. Ang nunal ay ang dami ng substance na naglalaman ng kasing dami ng elementong istruktura ng anumang substance gaya ng mga atomo sa 12 g ng C12 carbon. Ang ratio ng bilang ng mga molekula ng isang sangkap sa dami ng isang sangkap ay tinatawag na Avogadro constant: N A =N/v(nu); N A \u003d 6.02 * 10 23 mol -1 Ang Avogadro constant ay nagpapakita kung gaano karaming mga atomo at molekula ang nasa isang nunal ng isang substance. Molar mass - ang masa ng isang nunal ng isang sangkap, katumbas ng ratio ng masa ng sangkap sa dami ng sangkap: Ang molar mass ay ipinahayag sa kg/mol. Ang pag-alam sa molar mass, maaari mong kalkulahin ang masa ng isang molekula: m 0 \u003d m / N \u003d m / v (nu) N A \u003d M / N A Ang average na masa ng mga molekula ay karaniwang tinutukoy ng mga kemikal na pamamaraan, ang Avogadro pare-pareho ay tinutukoy na may mataas na katumpakan sa pamamagitan ng ilang mga pisikal na pamamaraan. Ang mga masa ng mga molekula at atomo ay tinutukoy na may malaking antas ng katumpakan gamit ang isang mass spectrograph. Ang mga masa ng mga molekula ay napakaliit. Halimbawa, ang masa ng isang molekula ng tubig: m = 29.9 * 10 -27 Ang molar mass ay nauugnay sa kamag-anak na molecular mass na Mg. Ang kamag-anak na timbang ng molekular ay isang halaga na katumbas ng ratio ng mass ng isang molekula ng isang partikular na substance sa 1/12 ng mass ng isang C12 carbon atom. Kung ang pormula ng kemikal ng isang sangkap ay kilala, kung gayon ang kamag-anak na masa nito ay maaaring matukoy gamit ang periodic table, na, kapag ipinahayag sa kilo, ay nagpapakita ng magnitude ng molar mass ng sangkap na ito. Numero ni Avogadro Ang numero ni Avogadro, ang pare-pareho ng Avogadro ay isang pisikal na pare-pareho ayon sa bilang na katumbas ng bilang ng mga tinukoy na yunit ng istruktura (mga atomo, molekula, ion, electron o anumang iba pang particle) sa 1 mole ng isang substansiya. Tinukoy bilang ang bilang ng mga atom sa 12 gramo (eksaktong) ng purong carbon-12 isotope. Karaniwan itong itinalaga bilang N A, mas madalas bilang L N A = 6.022 140 78(18)×1023 mol −1 . Bilang ng mga nunal Ang nunal (simbolo: mol, internasyonal: mol) ay isang yunit ng sukat para sa dami ng isang substance. Naaayon sa dami ng isang substance na naglalaman ng mga N A na particle (mga molekula, atomo, ion, o anumang iba pang magkakaparehong istrukturang particle). Ang N A ay pare-pareho ng Avogadro, katumbas ng bilang ng mga atom sa 12 gramo ng carbon nuclide 12C. Kaya, ang bilang ng mga particle sa isang nunal ng anumang sangkap ay pare-pareho at katumbas ng numero ng Avogadro N A. Bilis ng molekula Estado ng bagay Pinagsama-samang estado - isang estado ng bagay na nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga katangian ng husay: ang kakayahan o kawalan ng kakayahan na mapanatili ang dami at hugis, ang pagkakaroon o kawalan ng long-range at short-range order, at iba pa. Ang isang pagbabago sa estado ng pagsasama-sama ay maaaring sinamahan ng isang katulad na pagbabago sa libreng enerhiya, entropy, density, at iba pang mga pangunahing pisikal na katangian. Mayroong tatlong pangunahing estado ng pagsasama-sama: solid, likido at gas. Minsan hindi ganap na tama na uriin ang plasma bilang isang estado ng pagsasama-sama. Mayroong iba pang mga estado ng pagsasama-sama, halimbawa, mga likidong kristal o Bose-Einstein condensate. Tanong 3 Ang perpektong gas, presyon ng gas Ang perpektong gas ay isang gas kung saan walang puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula. Ang presyon ng isang gas ay dahil sa mga epekto ng mga molekula. Ang puwersa ng presyon para sa 1 segundo sa ibabaw ng yunit ay tinatawag na presyon ng gas. P – presyon ng gas [pa] 1 mmHg Art. =133 Pa P 0 (ro) \u003d 101325 Pa P= 1/3*m 0 *n*V 2- ang pangunahing equation ng MKT n - konsentrasyon ng mga molekula [m -3] n=N/V- konsentrasyon ng mga molekula V 2 - root ibig sabihin ng square speed P= 2/3*n*E K mga pangunahing equation P= n*k*T MKT E K - kinetic energy E K = 3/2kT(kT- kote) Ang pagpili ng isang sistema na namamahagi ng gaseous substance, ayon sa isang criterion na sinusuri ang presyon, ang antas ng pagbabawas at ang mga prinsipyo ng pagbuo ng mga sistema na namamahagi ng mga pipeline ng gas (ito ay maaaring isang singsing, dead end at mixed gas pipelines), ay batay sa ekonomiya maling kalkulasyon at teknikal na mga tampok. Isinasaalang-alang ang dami, mga nuances sa istruktura at mga katangian ng density ng antas ng pagkonsumo ng gas, ang pagiging maaasahan at ligtas na mode ng sistema ng supply ng gas, bilang karagdagan, mga lokal na gusali at mga tampok sa pagpapatakbo. Mga uri ng mga pipeline ng gasAng mga sistema ng pipeline ng gas ay nauugnay sa mga antas ng presyon ng isang gas na sangkap na gumagalaw sa kanila, ay nahahati sa mga sumusunod na uri: 1. Istraktura ng pipeline ng gas na may pagkakaroon ng mataas na presyon ng unang baitang sa ilalim ng mga kondisyon ng gumaganang presyon ng sangkap ng gas sa loob ng 0.71.3 MPa para sa natural na sangkap at pinaghalong gas-air at hanggang sa 1.7 MPa para sa LPG; 2. Gas pipeline na may mataas na antas ng presyon ng pangalawang kategorya sa ilalim ng mga kondisyon ng presyon sa loob ng 0.40.7 MPa; 3. Ang istraktura ng gas pipeline na may average na mga indicator ng presyon ay may operating pressure sa loob ng 0.0060.4 MPa; 4. Mababang presyon ng antas ng presyon ng channel ng gas hanggang sa 0.006Mpa.  Mga uri ng mga sistema ng supply ng gasAng sistema ng supply ng gas ay maaaring sa mga sumusunod na uri: 1. Single-level, kung saan ang gas ay ibinibigay sa mga consumer lamang sa pamamagitan ng isang gas pipeline na produkto ng parehong mga indicator ng presyon (alinman sa mga mababang indicator o may mga average); 2. Dalawang antas, kung saan ang gas ay ibinibigay sa bilog ng mga mamimili sa pamamagitan ng istraktura ng pipeline ng gas na may dalawang magkaibang uri ng presyon (mga tagapagpahiwatig ng medium-low o medium-high 1 o 2 level, o mataas na indicator ng kategorya 2 mababa); 3. Tatlong antas, kung saan ang pagpasa ng isang gaseous substance ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang gas pipeline na may tatlong presyon (mataas na una o pangalawang antas, katamtaman at mababa); 4. Multilevel, kung saan gumagalaw ang gas sa mga linya ng gas na may apat na uri ng presyon: mataas 1 at 2 na antas, katamtaman at mababa. Ang mga sistema ng pipeline ng gas na may iba't ibang mga pressure, na kasama sa sistema ng supply ng gas, ay dapat na konektado sa pamamagitan ng hydraulic fracturing, KDD.  Para sa mga pang-industriya na pag-install ng init at kagamitan sa boiler na hiwalay sa mga pipeline ng gas, katanggap-tanggap na gumamit ng gas substance na may magagamit na presyon sa loob ng 1.3 MPa, sa kondisyon na ang mga naturang pressure indicator ay kinakailangan para sa mga detalye ng teknikal na proseso. Imposibleng maglagay ng gas pipeline system na may pressure index na higit sa 1.2 MPa para sa isang multi-storey residential building sa isang populated na lugar, sa mga lugar kung saan matatagpuan ang mga pampublikong gusali, sa mga lugar kung saan matatagpuan ang isang malaking bilang ng mga tao, para sa halimbawa, isang palengke, isang istadyum, isang shopping center, isang gusali ng teatro. Ang kasalukuyang mga sistema ng pamamahagi ng linya ng supply ng gas ay binubuo ng isang kumplikadong kumplikadong komposisyon ng mga istruktura, na, sa turn, ay kumukuha ng anyo ng mga pangunahing elemento tulad ng gas ring, dead-end at halo-halong mga network na may mababang, katamtaman at mataas na mga tagapagpahiwatig ng presyon. Ang mga ito ay inilalagay sa mga lunsod o bayan, iba pang mga pamayanan, sa gitna ng mga kapitbahayan o mga gusali. Bilang karagdagan, maaari silang mailagay sa mga ruta ng isang istasyon ng pamamahagi ng gas, control point at pag-install ng gas, isang sistema ng komunikasyon, isang sistema ng mga awtomatikong pag-install at kagamitang telemekanikal. Dapat tiyakin ng buong istraktura ang supply ng gas ng consumer nang walang mga problema. Ang disenyo ay dapat magkaroon ng isang disconnecting device, na nakadirekta sa mga indibidwal na elemento nito at mga seksyon ng gas pipeline para sa pagkumpuni at pag-aalis ng mga emerhensiya. Sa iba pang mga bagay, tinitiyak nito na walang problema ang transportasyon ng mga gaseous substance sa mga taong kumokonsumo ng gas, may simpleng mekanismo, ligtas, maaasahan at maginhawang operasyon. Kinakailangan na idisenyo ang supply ng gas ng buong rehiyon, lungsod o nayon batay sa mga guhit na eskematiko at ang layout ng lugar, ang pangkalahatang plano ng lungsod, na isinasaalang-alang ang pangmatagalang pag-unlad. Ang lahat ng mga elemento, aparato, mekanismo at mga pangunahing bahagi sa sistema ng supply ng gas ay dapat gamitin nang pareho. Ito ay nagkakahalaga ng pagpili ng isang sistema ng pamamahagi at mga prinsipyo para sa pagbuo ng isang gas pipeline (singsing, dead-end, halo-halong) batay sa mga teknikal at pang-ekonomiyang pagpapatakbo ng pag-aayos, na isinasaalang-alang ang dami, istraktura at density ng pagkonsumo ng gas. Ang napiling sistema ay dapat na may pinakamataas na kahusayan, mula sa isang pang-ekonomiyang punto ng view, at dapat isama ang mga proseso ng konstruksyon at magagawang gamitin ang sistema ng supply ng gas sa bahagyang operasyon.  Pag-uuri ng mga pipeline ng gasAng mga pangunahing bahagi ng sistema ng supply ng gas ay mga istruktura ng pipeline ng gas, na may mga uri depende sa presyon at layunin ng gas. Depende sa pinakamataas na tagapagpahiwatig ng presyon ng gas na dinadala, mga istruktura ng pipeline ng gas ay nahahati sa mga sumusunod: 1. Istraktura ng pipeline ng gas na may mataas na presyon sa unang antas sa ilalim ng mga kondisyon ng mga presyon ng gas na sangkap na higit sa 0.7 MPa, hanggang 1.7 MPa para sa SGU; 2. Isang produkto ng pipeline ng gas na may mga marka ng mataas na presyon ng pangalawang antas sa isang rehimeng higit sa 0.4 MPa at hanggang sa 0.7 MPa; 3. Kawad na may average na antas ng mga tagapagpahiwatig ng presyon sa itaas 0.005 MPa at nag-iiba hanggang 0.4 MPa; 4. Mababang pagganap ng disenyo, lalo na hanggang sa 0.004MPa. Ang isang sistema ng pipeline ng gas na may mga marka ng mababang presyon ay ginagamit upang ilipat ang gas sa mga gusali ng tirahan at mga pampublikong gusali, sa mga establisimiyento ng pagtutustos ng pagkain, pati na rin sa mga boiler room at mga negosyo sa bahay. Pinapayagan na ikonekta ang maliliit na pag-install ng consumer at mga boiler room sa low pressure gas pipeline system. Ngunit ang mga malalaking kagamitan ay hindi dapat ikonekta sa mga linya na may mababang mga tagapagpahiwatig ng presyon, dahil hindi makatuwirang ilipat ang isang malaking halaga ng gas sa pamamagitan nito, wala itong pakinabang sa ekonomiya.
Ang high-pressure gas line ng lungsod ay itinuturing na pangunahing linya na nagpapakain sa malaking lungsod. Ito ay ginawa bilang isang malaking, semi-ring o may hugis ng hugis ng bituin. Sa pamamagitan nito, ang sangkap ng gas ay ibinibigay sa pamamagitan ng hydraulic fracturing sa network na may daluyan at mataas na antas, bilang karagdagan, sa malalaking pang-industriya na negosyo, ang teknolohikal na proseso kung saan ipinapalagay ang pagkakaroon ng gas na may operating mode na higit sa 0.8 MPa. Sistema ng supply ng gas ng lungsodMga tagapagpahiwatig ng presyon ng gas sa pipeline hanggang sa 0.003 MPa Ang sistema ng supply ng gas ng lungsod ay isang seryosong mekanismo, kabilang ang mga pasilidad, teknikal na aparato at pipeline na tinitiyak ang pagpasa ng gas sa patutunguhan at ipinamahagi ito sa mga negosyo, kagamitan, consumer, batay sa pangangailangan. Kasama dito ang mga sumusunod na pasilidad: 2. Gas control station; 3. Gas control point; 4. Gas control equipment; 5. Control device at awtomatikong control system; 6. Dispatch device; Ang supply ng gaseous substance ay dumarating sa pamamagitan ng gas pipeline sa pamamagitan ng mga gas control station nang direkta sa city gas line. Sa istasyon ng pamamahagi ng gas, bumababa ang mga pagbabasa ng presyon sa pamamagitan ng mga awtomatikong balbula sa regulator, at nananatiling hindi nagbabago sa kinakailangang antas para sa pagkonsumo ng lunsod sa buong panahon. Kasama sa mga teknikal na espesyalista sa GDS scheme ang isang sistema na awtomatikong nagbibigay ng proteksyon. Bilang karagdagan, ginagarantiyahan nito ang pagpapanatili ng mga tagapagpahiwatig ng presyon sa linya ng lungsod, at tinitiyak din na hindi sila lalampas sa pinahihintulutang antas. Mula sa mga istasyon ng kontrol ng gas, ang sangkap ng gas sa pamamagitan ng linya ng gas ay umaabot sa mga mamimili. Dahil ang pangunahing elemento ng mga sistema ng supply ng gas sa lunsod ay mga linya ng gas, na binubuo ng mga pagkakaiba sa presyon ng pipeline ng gas, maaari silang ipakita sa mga sumusunod na uri: 1. Linya na may mababang marka ng presyon hanggang 4 kPa; 2. Linya na may average na mga halaga ng presyon hanggang sa 0.4 MPa; 3. Network na may mataas na presyon ng rehimen ng ikalawang antas hanggang sa 0.7 MPa; 4. Mga network na may mataas na pagbabasa ng unang antas hanggang sa 1.3 MPa. Sa pamamagitan ng mga istruktura ng pipeline ng gas na may mga tagapagpahiwatig ng mababang presyon, ang gas ay gumagalaw at ipinamamahagi sa isang tirahan at pampublikong gusali at iba't ibang lugar, pati na rin sa mga pagawaan ng mga negosyo sa sambahayan. Sa isang pipeline ng gas na matatagpuan sa isang lugar ng tirahan, ang mga tagapagpahiwatig ng presyon hanggang sa 3 kPa ay pinahihintulutan, at sa mga lugar ng isang negosyo sa sambahayan at mga pampublikong gusali hanggang sa 5 kPa. Bilang isang patakaran, ang mga mababang presyon ay pinananatili sa linya (hanggang sa 3 kPa), at sinusubukan nilang ikonekta ang lahat ng mga istraktura sa isang linya ng gas na walang regulator ng presyon ng gas. Sa mga pipeline ng gas na may katamtaman at mataas na presyon (0.6 MPa), ang gas na produkto ay ibinibigay sa pamamagitan ng hydraulic fracturing sa mga linya na may mababa at katamtamang presyon. Mayroong isang aparatong pangkaligtasan sa loob ng hydraulic fracturing unit na awtomatikong gumagana. Tinatanggal nito ang mga pagkakataon ng pagbaba ng presyon mula sa isang mababang antas ng higit sa isang katanggap-tanggap na halaga. Sa pamamagitan ng mga katulad na komunikasyon sa pamamagitan ng GRU, ang gaseous substance ay ibinibigay din sa mga lugar ng mga pang-industriya na negosyo at mga institusyong munisipal. Ayon sa kasalukuyang mga regulasyon, ang pinakamataas na presyon para sa pang-industriya, munisipal at agrikultural na negosyo, pati na rin para sa mga pag-install ng sistema ng pag-init, ay pinapayagan sa loob ng 0.6 MPa, at para sa mga negosyo ng sambahayan at katabing mga gusali sa loob ng 0.3 MPa. Ang supply ng gas na may pressure index na hindi hihigit sa 0.3 MPa ay pinapayagan para sa mga pag-install na matatagpuan sa mga facade ng isang gusali ng tirahan o pampublikong gusali. Ang mga istruktura ng pipeline ng gas na may katamtaman at mataas na rehimen ay ang mga network ng pamamahagi ng lungsod. Ang istraktura ng pipeline ng gas na may mga marka ng mataas na presyon ay ginagamit ng eksklusibo sa mga lungsod ng metropolitan. Ang mga pang-industriya na lugar ay maaaring konektado sa isang medium at mataas na presyon ng network nang hindi gumagamit ng mga regulator, siyempre, kung ito ay batay sa teknikal at pang-ekonomiyang mga kalkulasyon. Ang mga sistema ng lungsod ay itinayo ayon sa isang hierarchy, na, naman, ay nahahati depende sa presyon ng pipeline ng gas. Ang hierarchy ay may ilang mga antas: 1. Ang mga linya na may mataas at katamtamang presyon ay ang batayan ng mga urban gas pipeline. Nagaganap ang pagpapareserba sa tulong ng pag-ring at pagkopya ng mga indibidwal na lugar. Ang isang dead-end na network ay maaari lamang sa maliliit na bayan. Ang gaseous substance ay unti-unting gumagalaw sa mababang antas ng presyon, ito ay ginawa ng mga vibrations sa hydraulic fracturing regulator valve at nasa pare-parehong antas. Kung mayroong maraming iba't ibang mga mamimili ng gas sa isang seksyon, pinapayagan na maglagay ng mga pipeline ng gas na may magkakaibang mga presyon nang magkatulad. Ngunit ang disenyo na may mataas at katamtamang presyon ay lumilikha ng isang network sa lungsod, na may mga hydraulic nuances. 2. Mababang presyon ng network. Nagbibigay ito ng gas sa iba't ibang mga mamimili. Ang disenyo ng network ay nilikha na may halo-halong mga tampok, habang ang pangunahing mga pipeline ng gas lamang ang naka-loop, sa ibang mga kaso ay nalilikha ang mga patay na dulo. Ang isang low pressure gas pipeline ay hindi maaaring paghiwalayin ang isang ilog, lawa o bangin, pati na rin ang isang riles, isang highway. Hindi ito maaaring ilagay sa mga pang-industriyang zone, kaya hindi ito maaaring maging bahagi ng isang solong hydraulic network. Ang isang mababang pagganap na disenyo ng network ay ginawa bilang isang lokal na linya na may maraming pinagmumulan ng kuryente kung saan ibinibigay ang gas. 3. Gas construction ng isang residential building o pampublikong gusali, industrial workshop o enterprise. Hindi sila nakalaan. Ang presyon ay depende sa layunin ng network at ang antas na kinakailangan para sa pag-install. Depende sa bilang ng mga degree, ang mga sistema ng lungsod ay nahahati : 1. Ang dalawang antas na network ay binubuo ng mababa at katamtamang mga linya ng presyon o mababa at mataas na mga linya ng presyon. 2. Kasama sa tatlong antas na linya ang mababang, katamtaman at mataas na sistema ng presyon. 3. Ang step-level na network ay binubuo ng mga istruktura ng gas pipeline ng lahat ng antas. Ang pipeline ng gas ng lungsod na may mataas at katamtamang presyon ay nilikha bilang isang linya na nagbibigay ng gas sa enterprise, boiler house, mga kagamitan at ang hydraulic fracturing mismo. Ito ay higit na kumikita upang lumikha ng isang solong linya, sa kaibahan sa isang naghihiwalay para sa pang-industriya na lugar at, sa pangkalahatan, para sa isang domestic gas section. Pumili ng isang sistema ng lungsod batay sa naturang mga nuances: 1. Ano ang sukat ng lungsod. 2. Plano ng urban area. 3. Mga gusali sa loob nito. 4. Ano ang populasyon sa lungsod. 5. Mga katangian ng lahat ng negosyo sa lungsod. 6. Mga prospect para sa pag-unlad ng metropolis. Ang pagpili ng kinakailangang sistema, dapat itong isaalang-alang na dapat itong matugunan ang mga kinakailangan ng ekonomiya, kaligtasan at pagiging maaasahan sa paggamit. Nagpapahayag ito ng pagiging simple at kadalian ng paggamit, na nagmumungkahi ng pagsasara ng mga indibidwal na seksyon nito para sa pagkukumpuni. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga bahagi, aparato at mga fixture sa napiling sistema ay dapat magkaroon ng parehong uri ng mga bahagi. Ang gas ay ibinibigay sa lungsod sa pamamagitan ng isang multi-level na linya sa pamamagitan ng dalawang mains sa pamamagitan ng istasyon, na, naman, ay nagpapataas ng antas ng pagiging maaasahan. Ang istasyon ay konektado sa isang lugar na may mataas na presyon, na matatagpuan sa labas ng mga linya ng lungsod. Mula sa seksyong ito, ang gas ay ibinibigay sa mga singsing na may mataas o katamtamang presyon. Kung hindi magagawa at hindi katanggap-tanggap na lumikha ng isang high-pressure na network ng pipeline ng gas sa gitna ng isang metropolis, dapat silang nahahati sa dalawang bahagi: isang medium-pressure na network sa gitna at isang high-pressure na network sa labas. Upang ma-off ang mga bahagi ng pipeline ng gas na may mataas at katamtamang presyon, ang mga indibidwal na seksyon na may mababang presyon, mga istraktura sa mga gusali ng tirahan, mga pang-industriyang workshop at lugar ay nag-mount ng mga aparato na naka-off o, sabihin lang, mga espesyal na gripo (tingnan). Ang balbula ay dapat na naka-install sa input at output, sa mga sanga ng street gas pipeline, sa intersection ng iba't ibang mga obstacle, railway installation at mga kalsada. Sa mga panlabas na linya, ang isang balbula ay naka-install sa balon kasama ang pagpapakita ng mga halaga ng temperatura at boltahe. Bilang karagdagan, nagbibigay ng komportableng pag-install at pag-disassembly ng mga elemento ng shut-off ng balbula. Ang balon ay dapat ilagay, na binigyan ng agwat ng dalawang metro mula sa mga gusali o bakod. Ang bilang ng mga hadlang ay dapat na makatwiran at maging pinakamaliit hangga't maaari. Kapag pumapasok sa silid, ang balbula ay naka-install sa dingding, habang kinakailangan upang mapanatili ang isang tiyak na puwang mula sa mga pintuan at bintana. Kung ang reinforcement ay matatagpuan sa itaas ng 2 metro, kinakailangan na magbigay ng isang lugar na may hagdan upang maihatid ito. Sa mga cottage, sa karamihan ng mga kaso, ang gas ay ibinibigay sa pamamagitan ng mga network na may katamtamang presyon, ngunit hindi sa mababang presyon. Una, nagbibigay ito ng karagdagang control device, dahil mas mataas ang mga indicator ng presyon. Pangalawa, ang mga gas boiler ay kamakailan lamang ay nakakakuha ng katanyagan, pagkatapos lamang sa katamtamang presyon ay maaaring maibigay ang gas sa kinakailangang halaga sa mga mamimili. Sa pamamagitan ng pag-gasify sa ilalim ng mga kondisyon ng mababang presyon, bababa ang performance ng end device. Halimbawa, kung ang isang presyon ng humigit-kumulang 300 ay itinuturing na katanggap-tanggap sa taglamig, kung gayon kung lumayo ka mula sa hydraulic fracturing, ang mga tagapagpahiwatig para sa mga mamimili ay bababa sa 120. Bago ang hamog na nagyelo, ang presyon ng gas ay sapat. Ngunit kung ang isang matinding hamog na nagyelo ay dumating at ang lahat ay nagsimulang magpainit gamit ang mga gas boiler, na i-on ang buong kapangyarihan, ang presyon sa mga may-ari ng cottage sa paligid ay bumaba nang malaki. At kapag ang presyon ay mas mababa sa 120, ang mga problema ay nagsisimulang lumitaw para sa mga may-ari ng mga boiler, halimbawa, ang pag-install ng boiler ay lumabas o nagpapakita na ang supply ng gas ay tumigil. Sa ilalim ng mga kondisyon ng supply ng medium pressure, ang gas sa isang naka-compress na estado ay gumagalaw sa pipeline. Dagdag pa, sa pamamagitan ng regulator, ang presyon ay bumaba sa mababang antas, at ang boiler ay gumagana nang walang mga problema. Tulad ng alam mo, maraming mga sangkap sa kalikasan ang maaaring nasa tatlong estado ng pagsasama-sama: solid, likido at puno ng gas. Ang doktrina ng mga katangian ng bagay sa iba't ibang estado ng pagsasama-sama ay batay sa mga ideya tungkol sa atomic at molekular na istraktura ng materyal na mundo. Ang molecular-kinetic theory of the structure of matter (MKT) ay batay sa tatlong pangunahing probisyon:
Nangangahulugan ito na ang pinagsama-samang estado ng isang sangkap ay nakasalalay sa kamag-anak na posisyon ng mga molekula, ang distansya sa pagitan nila, ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan nila at ang likas na katangian ng kanilang paggalaw. Ang pakikipag-ugnayan ng mga particle ng bagay sa solid state ay pinaka-binibigkas. Ang distansya sa pagitan ng mga molekula ay humigit-kumulang katumbas ng kanilang sariling mga sukat. Ito ay humahantong sa isang sapat na malakas na pakikipag-ugnayan, na halos nag-aalis ng mga particle ng pagkakataong lumipat: sila ay umiikot sa isang tiyak na posisyon ng balanse. Pinapanatili nila ang kanilang hugis at dami. Ang mga katangian ng mga likido ay ipinaliwanag din sa pamamagitan ng kanilang istraktura. Ang mga particle ng bagay sa mga likido ay hindi gaanong nakikipag-ugnayan kaysa sa mga solido, at samakatuwid ay maaari nilang baguhin ang kanilang lokasyon nang biglaan - ang mga likido ay hindi nagpapanatili ng kanilang hugis - sila ay tuluy-tuloy. Ang mga likido ay nagpapanatili ng dami. Ang gas ay isang koleksyon ng mga molekula na random na gumagalaw sa lahat ng direksyon nang hiwalay sa isa't isa. Ang mga gas ay walang sariling hugis, sinasakop nila ang buong dami na ibinigay sa kanila at madaling i-compress. May isa pang estado ng bagay - plasma. Ang plasma ay isang bahagyang o ganap na naka-ionize na gas kung saan ang mga densidad ng mga positibo at negatibong singil ay halos pareho. Kapag pinainit nang sapat, ang anumang sangkap ay sumingaw, na nagiging gas. Kung ang temperatura ay tumaas pa, ang proseso ng thermal ionization ay tataas nang husto, ibig sabihin, ang mga molekula ng gas ay magsisimulang mabulok sa kanilang mga constituent atoms, na pagkatapos ay magiging mga ions. Tamang modelo ng gas. Relasyon sa pagitan ng presyon at average na kinetic energy. Upang linawin ang mga pattern na namamahala sa pag-uugali ng isang sangkap sa isang gas na estado, ang isang idealized na modelo ng mga tunay na gas, isang perpektong gas, ay isinasaalang-alang. Ito ay isang gas na ang mga molekula ay itinuturing na mga materyal na punto na hindi nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa malayo, ngunit nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa mga dingding ng sisidlan sa panahon ng mga banggaan. Tamang-tama gas – ito ay isang gas, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula na kung saan ay bale-wala. (Ec>>Er) Ang isang ideal na gas ay isang modelo na naimbento ng mga siyentipiko upang maunawaan ang mga gas na naobserbahan natin sa kalikasan sa katotohanan. Maaaring hindi ito naglalarawan ng anumang gas. Hindi naaangkop kapag ang gas ay lubos na naka-compress kapag ang gas ay naging likido. Ang mga tunay na gas ay kumikilos tulad ng mga perpektong gas kapag ang average na distansya sa pagitan ng mga molekula ay maraming beses na mas malaki kaysa sa kanilang mga sukat, i.e. sa sapat na mataas na presyon. Ang perpektong katangian ng gas:
Ang estado ng isang tiyak na masa ng isang gas na sangkap ay nailalarawan sa pamamagitan ng magkaparehong umaasa na pisikal na dami na tinatawag mga parameter ng estado. Kabilang dito ang damiV, presyonpat temperaturaT. Dami ng gas denoted V. Dami ang gas ay palaging kasabay ng dami ng sisidlan na sinasakop nito. SI unit ng volume m 3. Presyon– pisikal na dami na katumbas ng ratio ng puwersaFkumikilos sa isang elemento sa ibabaw na patayo dito, sa lugarSelementong ito. p = F/ S Yunit ng presyon sa SI pascal[Pa] Hanggang ngayon, ang mga yunit ng presyur sa labas ng sistema ay ginamit: teknikal na kapaligiran 1 sa = 9.81-104 Pa; pisikal na kapaligiran 1 atm = 1.013-105 Pa; millimeters ng mercury 1 mmHg artikulo = 133 Pa; 1 atm = = 760 mmHg Art. = 1013 hPa. Paano nabuo ang presyon ng gas? Ang bawat molekula ng gas, na tumatama sa dingding ng sisidlan kung saan ito matatagpuan, ay kumikilos sa dingding na may isang tiyak na puwersa sa loob ng maikling panahon. Bilang resulta ng mga random na epekto sa dingding, ang puwersa mula sa lahat ng mga molekula sa bawat yunit ng lugar ng pader ay mabilis na nagbabago sa oras na may kaugnayan sa ilang (average) na halaga. Presyon ng gaslumitaw bilang isang resulta ng magulong epekto ng mga molekula sa mga dingding ng sisidlan kung saan matatagpuan ang gas. Gamit ang perpektong modelo ng gas, maaaring kalkulahin ng isa presyon ng gas sa pader ng sisidlan. Sa proseso ng pakikipag-ugnayan ng isang molekula sa pader ng sisidlan, lumitaw ang mga puwersa sa pagitan nila na sumusunod sa ikatlong batas ni Newton. Bilang resulta, ang projection υ x Ang bilis ng molekula na patayo sa dingding ay nagbabago ng tanda nito sa kabaligtaran, at ang projection υ y ang bilis na kahanay sa dingding ay nananatiling hindi nagbabago. Ang mga instrumento na sumusukat ng presyon ay tinatawag mga manometro. Itinatala ng mga pressure gauge ang time-averaged pressure force bawat unit area ng sensitibong elemento nito (membrane) o iba pang pressure receiver.
Mga likidong manometer:
Metal pressure gauge- upang sukatin ang mataas na presyon. Ang pangunahing bahagi nito ay isang hubog na tubo A, ang bukas na dulo nito ay ibinebenta sa tubo B, kung saan dumadaloy ang gas, at ang saradong dulo ay konektado sa arrow. Ang gas ay pumapasok sa pamamagitan ng titi at tubo B sa tubo A at binubuksan ito. Ang libreng dulo ng tubo, gumagalaw, ay nagtutulak sa mekanismo ng paghahatid at ang arrow. Ang sukat ay nagtapos sa mga yunit ng presyon.
Ang pangunahing equation ng molecular-kinetic theory ng isang ideal na gas. Ang pangunahing equation ng MKT: ang presyon ng isang perpektong gas ay proporsyonal sa produkto ng masa ng molekula, ang konsentrasyon ng mga molekula, at ang ibig sabihin ng parisukat ng bilis ng mga molekula p= 1/3m 0· n v 2 m 0 ay ang masa ng isang molekula ng gas; n = N/V ay ang bilang ng mga molekula sa bawat dami ng yunit, o ang konsentrasyon ng mga molekula; v 2 - root mean square speed ng mga molecule. Dahil ang average na kinetic energy ng translational motion ng mga molekula ay E \u003d m 0 * v 2/2, pagkatapos ay i-multiply ang pangunahing MKT equation ng 2, nakukuha namin ang p \u003d 2/3 n (m 0 v 2) / 2 \ u003d 2/3 E n p = 2/3 E n Ang presyon ng gas ay katumbas ng 2/3 ng average na kinetic energy ng translational motion ng mga molecule na nasa isang unit volume ng gas. Dahil m 0 n = m 0 N/V = m/V = ρ, kung saan ang ρ ay ang density ng gas, mayroon tayong p= 1/3 ρv 2 Batas ng United gas. Ang mga macroscopic na dami na natatanging katangian ng estado ng isang gas ay tinatawagthermodynamic na mga parameter ng gas. Ang pinakamahalagang thermodynamic parameter ng isang gas ay ang nitodamiV, presyon p at temperatura T. Anumang pagbabago sa estado ng isang gas ay tinatawagprosesong thermodynamic. Sa anumang prosesong thermodynamic, ang mga parameter ng gas na tumutukoy sa pagbabago ng estado nito. Ang ratio sa pagitan ng mga halaga ng ilang mga parameter sa simula at pagtatapos ng proseso ay tinatawagbatas sa gas. Ang batas ng gas na nagpapahayag ng relasyon sa pagitan ng lahat ng tatlong mga parameter ng gas ay tinatawagpinag-isang batas ng gas. p = nkT ratio p = nkT na nag-uugnay sa presyon ng isang gas sa temperatura nito at konsentrasyon ng mga molekula, ay nakuha para sa modelo ng isang perpektong gas, ang mga molekula na nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa mga dingding ng sisidlan lamang sa panahon ng nababanat na banggaan. Ang ratio na ito ay maaaring isulat sa ibang anyo, na nagtatatag ng isang relasyon sa pagitan ng mga macroscopic na parameter ng gas - ang dami V, presyon p, temperatura T at ang dami ng bagay ν. Upang gawin ito, kailangan mong gamitin ang mga pagkakapantay-pantay kung saan ang n ay ang konsentrasyon ng mga molekula, ang N ay ang kabuuang bilang ng mga molekula, ang V ay ang dami ng gas Pagkatapos makuha namin ang alinman Dahil ang N ay nananatiling hindi nagbabago sa isang pare-parehong masa ng gas, ang Nk ay isang pare-parehong numero, na nangangahulugang Sa isang pare-parehong masa ng gas, ang produkto ng dami at presyon, na hinati sa ganap na temperatura ng gas, ay ang parehong halaga para sa lahat ng mga estado ng masa ng gas na ito. Ang equation na nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng pressure, volume at temperatura ng isang gas ay nakuha noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo ng French physicist na si B. Clapeyron at kadalasang tinatawag Claiperon equation. Ang Claiperon equation ay maaaring isulat sa ibang anyo. p = nkt, Kung ganoon
Dito N ay ang bilang ng mga molekula sa sisidlan, ν ay ang dami ng sangkap, N Ang A ay ang Avogadro constant, m ay ang masa ng gas sa sisidlan, M ay ang molar mass ng gas. Bilang resulta, nakukuha namin ang:
Ang produkto ng Avogadro constant na N A niAng pare-pareho ni Boltzmanntinawag si k unibersal (molar) na pare-pareho ang gas at may marka ng titik R. Ang numerical value nito sa SI R= 8.31 J/mol K ratio
tinawag perpektong gas equation ng estado. Sa form na natanggap namin, ito ay unang naitala ni D. I. Mendeleev. Samakatuwid, ang equation ng estado ng gas ay tinatawag ang Clapeyron–Mendeleev equation.` Para sa isang nunal ng anumang gas, ang ratio na ito ay nasa anyo: pV=RT Mag-install tayo pisikal na kahulugan ng molar gas constant. Ipagpalagay na sa isang tiyak na silindro sa ilalim ng piston sa temperatura E mayroong 1 mole ng gas, ang dami nito ay V. Kung ang gas ay pinainit nang isobarically (sa pare-parehong presyon) ng 1 K, ang piston ay tataas sa taas na Δh , at ang dami ng gas ay tataas ng ΔV. Isulat natin ang equation pV=RT para sa pinainit na gas: p (V + ΔV) = R (T + 1) at ibawas mula sa equation na ito ang equation pV=RT na naaayon sa estado ng gas bago magpainit. Nakukuha namin ang pΔV = R ΔV = SΔh, kung saan ang S ay ang base area ng silindro. Palitan sa resultang equation: pS = F ay ang puwersa ng presyon. Nakukuha namin ang FΔh = R, at ang produkto ng puwersa at ang displacement ng piston FΔh = A ay ang gawain ng pag-aalis ng piston, na ginagawa ng puwersang ito laban sa mga panlabas na puwersa sa panahon ng pagpapalawak ng gas. kaya, R = A. Ang unibersal (molar) na pare-pareho ng gas ay ayon sa bilang na katumbas ng gawaing ginagawa ng 1 mole ng gas kapag pinainit ito nang isobarically ng 1 K.  
|
