Absolutni tlak formule, kako se izračuna, primeri, vaje

The absolutni pritisk To je tisto, ki se meri v primerjavi z absolutno praznino, zato je vedno pozitivna količina. To je smiselno, saj v vakuumu ni pomembno, da ima moč in posledično ni pritiska.

Po drugi strani se relativni tlak vedno meri glede na drugega, ki je jet kot referenca, saj je najbolj običajno, ki izvaja plinasto maso, ki obdaja zemljo: našo atmosfero, saj smo ga vedno podvrženi.

Slika 1. Absolutni tlak se vedno meri glede na vakuum. Vir: f. Zapata.

Zaradi tega večina instrumentov, ki se uporabljajo za merjenje tlaka, imenovana merilniki tlaka, Kalibrirani so tako, da nič ustreza takšnemu atmosferskemu tlaku.

Atmosferski tlak je opredeljen kot sila na enoto, ki jo izvaja zemlja.

Pri uporabi instrumentov, kot je merilnik tlaka za pnevmatike, je na primer tisto, kar dejansko merimo, razlika med tlakom v pnevmatikah in tistim, ki izvaja atmosfero. Vendar pa obstajajo tudi instrumenti za merjenje absolutnega tlaka, barometri.

Naj p_Ab Absolutni pritisk, str_Bankomat Standardni atmosferski tlak (na morskem nivoju) in P_človek  (ali v angleščini p_Gage) Tisti, ki meri merilnik tlaka, je razmerje med njimi:

Str_Ab = P_Bankomat + Str_človek

[TOC]

Kako se izračuna absolutni tlak?

Ker so barometri instrumenti, ki merijo absolutni tlak, se včasih imenuje Barometrični tlak. Je zelo preprosto.

Vam lahko služi: Equinecent Vectors: definicija, zapis, vaje

Pojasniti je treba, da se oz. Standardna vrednost p_Bankomat V Pascalu je 101325 PA, saj je normalno, da se razlikuje v območju od 96000 do 105000 Pa.

Če ima katera koli tekočina manometrični tlak 65000 PA glede atmosferskega tlaka, to pomeni, da je njen absolutni tlak v skladu s prejšnjo enačbo:

Str_Abs = 65000 + 101325 PA = 166325 PA.

- Merjenje atmosferskega tlaka

Atmosferski tlak se meri z barometrom, aparatom, ki ga je leta 1643 izumil italijanski fizik in pomočnik Galileo, imenovan Evangelist Torricelli (1608-1647).

Torricelli je v svojem znanem poskusu napolnil živo srebro, dolžino, večjo od 762 mm, in enega od svojih koncev odprl, ga je prevrnil na odprti posodi, prav tako polno živega srebra.

Znanstvenik je opazil, da se je tekoča stolpec vedno dvignila na določeno višino H in pustila vakuum, razen prisotnosti majhne količine živega srebra.

Ta višina H je sorazmerna s tlakom P na dnu tekočega stolpca:

H = p/γ_Hg

Kjer γ_Hg To je specifična teža živega srebra, opredeljena kot teža na enoto volumna ali tudi kot produkt gostote s pospeševanjem gravitacije g. Atmosferski tlak bi bil vsota živega parnega tlaka na vrhu cevi in ​​tlaka P, vendar je prvi tako majhen, da v praksi P sovpada s P_Bankomat.

Tako:

h = p_Bankomat/γ_Hg → P_Bankomat = γ_Hg x h

Torricelli je opazil, da je bila višina stolpca vzdrževana pri 760 mm in vedoč, da je gostota živega srebra 13600 kg/m³ In pospešek gravitacije je 9.91 m/s², Pridobljeno je, da je vreden atmosferski tlak:

Vam lahko postreže: Carnot Machine

Str_Bankomat = γ_Hg x h = 13600 x 9.8 x 0.760 PA = 101293 PA.

- Enote za atmosferski tlak

Druge vrednosti za atmosferski tlak v različnih enotah so 1.013 bar = 1013 milibares = 14.70 lb/in² (kilogrami na kvadratni palec oz psi, Enota za skupno uporabo v angleško govorečih državah).

Obstaja tudi enota, ki prevzame svojo vrednost kot referenca, imenovana natančno atmosfera, tako da 1 vzdušje (skrajšano Bankomat) enakovredno 101293 PA.

Atmosferski pritisk se lahko izraža tudi neposredno v mm HG, enoti, ki je danes znana kot Torr, v čast evangelistične Torricelli.

Slika 2. Kolumni za živo srebro Barometer. Vir: Wikimedia Commons.

Višina stolpca živega srebra se razlikuje glede na kraj, zato ima za posledico drugačno vrednost P_Bankomat. Na primer, v nekaterih mestih v Latinski Ameriki, ki se nahajajo na različnih nadmorskih višinah nad morsko gladino:

-Mexico City: 585 mm

-Caracas: 674 mm

-Bogota: 560 mm

-La paz: 490 mm

Primeri

- Živa bitja na Zemlji so prilagojena atmosferskemu tlaku, kar je absolutni tlak, ki ga povzroča teža plinov, ki sestavljajo atmosfero. Čeprav tega ne dojemamo kot silo nad nami, ta pritisk obstaja in je potreben za vzdrževanje življenja, kot ga poznamo.

- Koncept absolutnega pritiska se nenehno uporablja pri preučevanju podnebne in kopenske atmosfere, pa tudi pri oblikovanju barometrov.

- Drug primer uporabe absolutnega tlaka je pri določanju višine zrakoplova s ​​pomočjo višinomera. Ker atmosferski tlak doživlja spremembe z višino, ni dobro, da ga spremenite v referenco, zato se za zagotovitev natančnosti pri ukrepih uporabi absolutni tlak, zelo pomemben za varnost leta.

Vam lahko služi: difrakcija zvoka: kaj je, primeri, aplikacije

Rešene vaje

- Vaja 1

Merilnik tlaka se poveže s kamero in meče mero 24 kPa, na mestu, kjer je atmosferski tlak 92 kPa. Kakšen je absolutni pritisk kamere?

Rešitev

Podatki o izjavi imajo pritiske v KPA ali Kilopascal. Pascal je dokaj majhna enota, zato so predpone kilo, mega in giga pogosti. KPA je enakovreden 1000 PA, a ker sta oba podatkov v istih enotah, lahko dodate brez težav in na koncu po želji pretvorite v Pascal.

Uporaba enačbe: P_Ab = P_Bankomat + Str_človek In zamenjava vrednosti ostaja:

Str_Ab = 92 KPA + 24 KPA = 116 KPA = 116000 PA

- Vaja 2

Za večino vsakodnevnih aplikacij, na primer merjenje tlaka v pnevmatikah ali stiskanje motorja, se referenčna raven tlaka 0. jemlje kot atmosferski tlak.

Torej, ko merilnik tlaka pnevmatike kaže vrednost 32 psi, je to relativni tlak. Kakšen je absolutni pritisk v pnevmatiki v tem primeru?

Slika 3. Merilnik tlaka v pnevmatikah meri tlak v primerjavi z atmosferskim tlakom. Vir: Pixabay.

Rešitev

Absolutni tlak je vsota vrednosti, ki jo vrže merilnik tlaka in atmosferski tlak na mestu. Kot je bilo že omenjeno, se enota PSI običajno uporablja v angleško govorečih državah.

Jemanje standardne vrednosti 14.7 psi, absolutni pritisk pnevmatike je:

Str_Abs = 32.0 psi + 14. 7 psi = 46.7 psi 46.7 lb/v²

Reference

1. Cimbala, c. 2006. Mehanika tekočin, osnov in aplikacij. MC. Graw Hill.
2. Mott, r.  2006. Mehanika tekočine. 4. Izdaja. Pearson Education.
3. Quora. Kaj je absolutni pritisk? Okreval od: Quora.com
4. Sedi, a. 2006. Mehanika tekočine, fizični uvod. Alpha omega.
5. Streeter, v. 1999. Mehanika tekočine. McGraw Hill.
6. Zapata, f. Pritisk in globina. Okreval od: Francesfizike.Blogspot.com.