圧力の定義: 圧力の種類、公式、問題例

August 19, 2023
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圧力の定義: 圧力の種類、公式、問題例 – プレッシャーとは何かこの機会にナレッジ.co.idについて圧力とは何か、そしてそれを取り巻くその他の要素について説明します。理解を深めるために、以下の記事でその議論を一緒に見てみましょう。

圧力の定義: 圧力の種類、公式、問題例

ラッセル・クーツ著『化学: 物質と物質の理解』(2015) では、物質内の圧力の概念は、単位面積あたりの力を表す物理単位です。ここでいう力とは物体の表面に垂直な力のことです。圧力単位は、液体または気体の強度を測定するためによく使用されます。

圧力の単位は、体積 (内容量) および温度の単位に関連付けることができます。同じ内容物であれば圧力が高いほど温度は高くなります。これは、低地では気圧が高いため、山地の気温が低地よりも低い理由の説明に使用できます。

ただし、水蒸気を除いて、水蒸気の圧力が上昇すると、気体から液体に戻ります。表面積が小さいほど、同じ力でもより高い圧力がかかります。気圧は気圧計を使用して測定できます。

圧力の種類

一般に、圧力には次の 2 種類があります。

静水圧または液体圧力

静水圧は、水を意味するハイドロと固定を意味する静的という言葉から来ており、静止状態での液体にかかる圧力を意味します。ある場所の静水圧に影響を与える主なものには、深さ、液体の密度、その場所の重力が含まれます。

静水圧とは、水中で発生する圧力のことです。この圧力は、水の重みによって液体に圧力がかかるために発生します。液体の圧力は空間内の液体の深さに依存し、重力も水の圧力を決定します。

静水圧の計算式

P = ρgh

情報：
P = 静水圧 (パスカルまたは N/m2)
ρ = 液体の密度 (kg/m3)
g = 重力加速度 (10 m/s2)
h = 液体の深さ (m)。水面から物体の深さまで計算されます。

空気圧

気圧は、任意の単位面積内の空気の質量を移動させる圧力です。気圧を測定する測定器を気圧計といいます。気圧の単位はミリバール（mb）です。気圧の量は場所の高さに反比例し、場所が高くなるほど気圧は低くなり、その逆も同様です。

大気は地球を守る層です。この層は地上 1000 km まで広がり、質量は 4.5 x 1018 kg です。地表を圧迫する大気の質量を大気圧といいます。海面での気圧は76cmHgです。

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圧力に関係する物理量

スタイル量

力とは、質量を持つ物体の動きを変化させる相互作用のあらゆる形式です。力には大きさと方向の両方があるため、その値と方向から判断すると、力は物理学におけるベクトル量です。

一方、力は、その種類から判断すると、その値が直接の測定からではなく、主な影響量に関連付けることによって得られるため、導出量となります。

力に使用される国際 (SI) 単位はニュートン (N) です。スタイルを表す記号はF（大文字）です。

力を測定するために通常使用される測定器は、動力計またはバネ秤です。物体に影響を与えると、力によって物体の位置が変化したり、運動が変化したり、物体の形状が変化したりすることがあります。

あるスタイルを実行するには努力が必要で、やりたい力が大きければ大きいほど、費やさなければならない努力も大きくなります。

面積量

面積は、表面の一部の 2 次元サイズを表す派生物理量です。その値は、オブジェクトの長さの 2 単位を乗算して得られます。

面積の国際 (SI) 単位は平方メートル (m2) です。面積を表す記号はA（大文字）です。

オブジェクトの形状はその面積に影響します。たとえば、オブジェクトの形状が正方形の場合、その面積が取得されます。オブジェクトの形状が長方形の場合、2 つの辺の積から面積は長さと積から得られます。幅。

オブジェクトの形状が円の場合、面積はファイに半径の二乗を乗算して取得されますが、形状が三角形の場合、オブジェクトの面積は底辺と高さを乗算して取得されます。

式と圧力単位

一般的な圧力の公式

p = F/A

情報：

p = 圧力 (Pa)
F = 力 (N)
A = フィールド面積 (A)

静水圧の計算式

p = ρg h

どこ

ρ = 密度
g = 重力 (m/s2)
h = 液体の表面からの物体の深さ (m)

空気圧の計算式

h = (760-x) 10

どこ

h = 場所の高さ (m)
x = その場所の圧力 (mmHg)
上の方程式から、圧力の一般的な寸法は M/LT2 であると結論付けることができます。

圧力の問題の例

1. ケブメン市は海抜 200 メートルです。海抜 76 cmHg の場合、ケブメン市の気圧を求め、cmHg で表してください。

議論
知られている

100m上昇するごとに外気圧は1ずつ下がります

h ケブメン = 200 m の圧力降下 2

完了

P = 76 – 2

P = 74 cmHg

つまり、ケブメンの気圧は74cmHgです

2. 800 Nの力が5 m2の表面積に作用します。この力はどれくらいの圧力を生成しますか?

議論
知られている

F=800N

A = 5 平方メートル

完了

p = F/A

p = 800/5

p = 160 Pa

したがって、問題にかかる圧力は 160 Pa です

3. トラックは 8 つの車輪を持ち、2.5 トンの貨物を積んで橋を渡ろうとしています。路面とホイールが接触する総表面積は400cm2です。各タイヤにはどれくらいの圧力がかかっていますか?

完了：
知られている：
m = 2.5 トン = 2500 kg
A = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2
g = 10m/s2

質問: p =….?
答え：
p = f/a =m.g/A
p = 2500 ×10/0.04
p = 625,000 N/m2

すべてのタイヤの空気圧は 625,000 N/m2 または 625,000 Pa です。この場合、各タイヤの圧力は I/8 x p = 1/8 x 625 となります。 000 = 78.125 Pa。

4. 水泳選手は水面下 100 メートルに潜ります。水の密度が 1,000 kg/m3 で、重力加速度が 9.8 m/s2 である場合、水泳者が受ける静水圧はどれくらいですか?

完了：
知られている：
時間 = 100 メートル
ρ= 1000 kg/m3
g = 9.8m/s2

質問: P???
答え：
P = ρgh
P = (1000)(9,8)(100)
P = 9.8×105 N/m2

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