Какво е налягането на газ, течност и твърдо вещество

Какво е налягането на газ, течност и твърдо вещество
Какво е налягането на газ, течност и твърдо вещество
Anonim

Още в древния свят хората подозираха какво всъщност е налягането на въздуха и течностите. Някои от идеите за атомната структура на материята стигнаха до нас в поемата „За природата на нещата“от Лукреций Кара и това е периодът на античността, докато свойствата на налягането са били ефективно използвани още в Древен Египет. Свещениците използвали нагрятия и разширен газ, за да отворят "магически" вратите на храмовете, а строителите използвали хидравличен асансьор, за да повдигнат тежки каменни блокове.

какво е налягане
какво е налягане

Днес на въпроса какво е налягането като физическа величина, те отговарят: то е равно на съотношението на силата към единицата площ. Следователно налягането на въздуха, налягането на течността в съд и налягането на твърдото тяло върху опора са подобни явления. Тъй като те включват сила, може да се окаже натиск за извършване на работа (което са използвали предприемчивите древноегипетски свещеници).

С натиска на твърдо тяло върху опора по принцип всичко е ясно. Теглото на тялото е сила и се разделя на площта на контакт на тялото с опората. Но в течност и газ частиците не са в покой. Те се движат непрекъснато, било то хаотично броуновско или насочено пренасяне поради влиянието на външни сили или вътрешни условия на системата. Налягането се създава от удара на частици върху стенитекораб.

статично налягане
статично налягане

Силата, която участва в създаването на налягане в този случай е импулсът, който всяка частица отделя за единица време. Откъде идват импулса и силата, ще разберем, ако си спомним формулите на кинематиката, които описват еластичния сблъсък на телата. Молекула или атом на течност и газ се счита за еластична сфера. Вътре в течно и газообразно вещество частиците непрекъснато се сблъскват една с друга, обменят енергия и инерция. Следователно налягането също съществува не само по отношение на стената на съда, но и вътре във всяко вещество.

Дори във вакуум винаги има определено количество частици, които създават малко налягане в него. Вярно е, че отне известно време, за да се установи, че такова налягане съществува във вакуум. Първоначално се смяташе, че вакуумът е абсолютна празнота и създава нулево налягане. Физиката на училищния курс използва това предположение дори и сега.

физика на налягането
физика на налягането

Да се върнем към движението на частиците. Това ще ни помогне да разберем какво налягане е кинетично и статично. Когато частиците са в хаотично топлинно движение, което е постоянно, има статично налягане. Когато върху системата се приложи някакво външно въздействие и се появят преобладаващи посоки в движението на частиците, същите тези частици започват да упражняват кинетично налягане.

Може да се наблюдава статично налягане, например на дъното на вана, пълна с вода. Ако отворите крана, падащата струя вода ще създаде допълнително кинетично налягане. Опростено, може да се изчисли въз основа на същотосъображения, които бяха описани по-горе относно еластичните сблъсъци на частици. Струята има измерима скорост и обменя инерция с дъното на ваната при удар. Общото налягане на системата (водна баня) ще бъде равно на сумата от статичното и кинетичното налягане.

Препоръчано: