Määritelmä paine, kaavat, määrät, yksiköt, tyypit ja esimerkit

Määritelmä paine

Russell Kuhtzin kirjassa Chemistry: Understanding Substance and Matter (2015) tämän aineen paineen ymmärtäminen on fyysinen yksikkö voiman ilmaisemiseksi pinta-alayksikköä kohti. Kyseessä on voima, joka on kohtisuorassa kohteen pintaan. Painoyksikköä käytetään usein nesteen tai kaasun lujuuden mittaamiseen.

Paineyksikkö voi tai voi liittyä tilavuusyksikköön (sisältö) ja lämpötilaan. Mitä korkeampi paine paikassa, jossa on sama sisältö, lämpötila on sitten korkeampi. Tätä voidaan tai voidaan käyttää selittämään, miksi lämpötila vuorilla on matalampi kuin alangoilla, koska alangoilla paine on korkeampi.

Vesihöyryä lukuun ottamatta, jos vesihöyryn painetta nostetaan, tapahtuu muutos kaasusta takaisin nesteiksi. Mitä pienempi pinta-ala, sitä suurempi paine samalla voimalla. Ilmanpaine voidaan tai voidaan mitata barometrilla.

---

Paineen tyyppi

Yleensä paineita on kahta tyyppiä, mukaan lukien seuraavat:

---

Hydrostaattinen paine tai nestepaine

Hydrostaattinen on johdettu sanasta hydro, joka tarkoittaa vettä ja staattinen, mikä tarkoittaa kiinteää, joten se tarkoittaa paineita nesteessä levossa. Tärkeimmät asiat, jotka sitten vaikuttavat hydrostaattiseen paineeseen tietyssä paikassa, ovat painovoima kyseisessä paikassa sekä nesteen syvyys ja tiheys.

Hydrostaattinen paine on paine, joka esiintyy veden alla. Tämä paine tapahtuu, koska veden paino saa nesteen vapautumaan. Nesteen paine riippuu nesteen syvyydestä tilassa ja painovoima määrää myös veden paineen.

Hydrostaattinen painekaava

P = gh

Tiedot:
P = hydrostaattinen paine (Pascal tai N / m2)
= nesteen tiheys (kg / m3)
g = painovoimasta johtuva kiihtyvyys (10 m / s2)
h = nesteen syvyys (m) laskettuna veden pinnasta kohteen syvyyteen.

---

Ilmanpaine

Tämä ilmanpaine on paine, joka liikuttaa ilmamassaa kullakin tietyllä yksikön alueella. Ilmanpaineen mittaamiseen käytettyä tai käytettyä mittalaitetta kutsutaan barometriksi. Ilmanpaineen yksikkö on millibaareja (mb). Ilmanpaineen määrä on kääntäen verrannollinen paikan korkeuteen, mitä korkeampi paikka, sitä alhaisempi ilmanpaine, ja päinvastoin.

Ilmapiiri on kerros, joka suojaa maata. Tämä kerros ulottuu jopa 1000 km maanpinnan yläpuolelle ja sen massa on 4,5 x 1018 kg. Pintaa painavan ilmakehän massaa kutsutaan sitten ilmakehän paineeksi. Ilmanpaine merenpinnalla on 76 cmHg.

---

Fyysiset määrät, jotka liittyvät paineeseen

Tyylin suuruus

Tämä voima on mikä tahansa vuorovaikutuksen muoto, joka voi tai voi saada massan sisältävän kohteen muuttamaan liikettään. Arvostaan ​​ja suunnastaan ​​päätellen tämä voima on fyysinen vektorimäärä, koska tällä voimalla on sekä arvo että suunta.

Sillä välin, jotta voidaan arvioida tyypin mukaan, tämä voima on johdettu määrä arvonsa vuoksi saatu suorasta mittauksesta, mutta yhdistämällä se päämääriin, jotka ovat vaikutus.

Kansainvälinen yksikkö (SI), jota käytettiin myöhemmin voimankäyttöön, oli Newton (N). Myöhemmin voimaa edustava symboli on F (iso kirjain).

Mittalaite, jota yleensä käytetään tai käytetään voiman mittaamiseen, on dynamometri tai jousitasapaino. Vaikuttaessa esineeseen voima voi tai voi muuttaa kohteen sijaintia, muuttaa sen liikettä tai myös muuttaa kohteen muotoa.

Tyylin tekeminen vaatii ponnisteluja, mitä suurempi voima haluat tehdä, sitä suurempi ponnistus on kuluttava.

---

Alueen koko

Pinta-ala on fysikaalinen johdettu määrä, joka ilmoittaa sitten pinnan osan 2-ulotteisen koon. Arvo saadaan kohteen 2 pituuden yksiköstä.

Pinta-alan kansainvälinen yksikkö (SI) on neliömetri (m2). Alueen symboloimiseksi käytetty symboli on A (iso kirjain).

Kohteen muoto vaikuttaa sitten sen alueeseen, esimerkiksi jos kohteen muoto on neliö, alue saadaan molempien sivujen tulo, jos kohteen muoto on suorakulmainen, alue saadaan pituuden ja leveys.

Jos kohteen muoto on ympyrä, pinta-ala saadaan kertomalla pi säteellä arvon kaksi, kun taas muoto on kolmio, kohteen pinta-ala saadaan kertomalla alusta korkeus.

---

Kaavat ja paineyksiköt

Yleinen painekaava

p = F / A

Tiedot:

p = Paine (Pa)
F = voima (N)
A = Pinta-ala (A)

Tiedot:

Tämän kaavan perusteella yksikkö on N / m² ja ilmaistaan ​​SI: ssä (kansainvälinen standardi), nimittäin pascalina (Pa). Pascalin lain mukaisen paineen lisäksi toinen paineen muoto on hydrostaattinen paine nesteessä.

---

Hydrostaattinen painekaava

p = g h

Missä

= tiheys
g = painovoima (m / s2)
h = kohteen syvyys nesteen pinnasta (m)

Ihanteellisen kaasun yleisessä yhtälössä on kaava ts. missä p on kaasun paine (Pa), V on tilavuus (m³) ja T on absoluuttinen lämpötila (Kelvin).

Vielä yksi asia, kun haluamme laskea kaasun tekemän työn termodynamiikkaa koskevassa keskustelussa, käytämme kaavaa silloin W on työ (joulea) ja V on tilavuuden muutos (m³).

SI-paineyksikön, Pascalin, lisäksi jokapäiväisessä elämässä tunnetaan muita paineyksiköitä, nimittäin:

• atm (ilmakehä);
• cmHg ja mmHg (elohopeapylvään pituus barometrissä);
• torr (torricelli);
• baari;
• psi.

Atm, Pa, torr ja mmHg suhde on seuraava:

Yleensä muuntaminen atm: stä Pa: ksi on yleensä 1 atm = 1,01 x 10⁵ Pa.

---

Ilmanpaineen kaava

h = (760-x) 10

Missä

h = paikan korkeus (m)
x = paikan paine (mmHg)
Edellä olevasta yhtälöstä voidaan päätellä, että mitat ovat yleensä M / LT2.

---

Esimerkkejä paineongelmista

1. Surabayan kaupunki sijaitsee 200 m merenpinnan yläpuolella. jos paine merenpinnan yläpuolella on 76 cmHg, määritä Surabayan kaupungin ilmanpaine cmHg: na ilmaistuna!

Huomasin sen

Jokaista 100 metrin nousua kohden ulkoilman paine laskee 1: llä.
h Surabaya = 200 m paine putoaa 2

Ratkaisu

P = 76 - 2
P = 74 cmHg

Joten Surabayan ilmanpaine on 74 cmHg

---

2. 600 N voima vaikuttaa 4 m2: n pintaan. Kysymys on kuinka paljon voimaa sitten syntyy.

Huomasin sen

F = 600 N
A = 4 m2

Ratkaisu

p = F / A
p = 600/4
p = 150Pa

joten yllä olevan kysymyksen paine on 160 Pa

---

3. Minibussissa on 6 pyörää, jotka sisältävät 2,5 tonnia lastia, ja se ylittää maksullisen tien. Pyörän kosketuspinta-ala tien kokonaispintaan on 400 cm2. Kysymys on kuinka paljon paineita koetaan jokaisessa renkaassa?

Huomasin sen:

m = 2,5 tonnia = 2500 kg
A = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2
g = 10 m / s2

Kysyttiin: p =….?
Vastaus:

p = f / a = m.g / A
p = 2500 × 10 / 0,04
p = 625 000 N / m2

Tällöin koko renkaan paine on 625 000 N / m2 tai 625 000 Pa. Sitten jokaisen renkaan paine on I / 6 x p = 1/6 x 625. 000 = 104 166 Pa.

---

4. Uimari sukeltaa 100 metrin syvyyteen veden pinnan alapuolelle. Jos veden tiheys on 1000 kg / m3 ja painovoimasta johtuva kiihtyvyys on 9,8 m / s2, kysymys on, mikä on uimarin sitten kokema hydrostaattinen paine?

Huomasin sen:

h = 100 m
= 1000 kg / m3
g = 9,8 m / s2

Kysyi: P ???
Vastaus:

P = gh
P = (1000) (9,8) (100)
P = 9,8 x 105 N / m2

Siksi selitys paineen, kaavojen, määrien, yksiköiden, tyyppien ja esimerkkien määritelmälle, toivottavasti kuvattu voi olla hyödyllinen sinulle. Kiitos