เราอธิบายว่าแรงกดดันคืออะไรและประเภทใดที่มีอยู่ ตัวอย่างขนาดทางกายภาพและความสัมพันธ์กับอุณหภูมิ
ความดันคืออะไร?
ความดันคือปริมาณทางกายภาพสเกลาร์ที่แสดงโดยสัญลักษณ์พีซึ่งกำหนดฉายของบังคับ ตั้งฉากกับพื้นผิวต่อหน่วยพื้นที่
ความดันเกี่ยวข้องกับแรงของการกระทำต่อเนื่องและพื้นผิวที่กระทำ ซึ่งเป็นเหตุให้วัดใน ระบบสากล (SI) ในปาสกาล (ปะ) แต่ละตัวมีค่าเท่ากับหนึ่งนิวตัน (นู๋) ของแรงที่กระทำต่อตารางเมตร (m2) ของพื้นผิว ในระบบภาษาอังกฤษ ในทางกลับกัน หน่วยวัดของปอนด์ (ปอนด์) ต่อนิ้ว (นิ้ว).
สสารมักอยู่ภายใต้แรงกดดันที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แก๊ส ภายในที่แน่นอน ปริมาณ มันจะออกแรงกดมากขึ้นหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น โดยทั่วไป การเปลี่ยนแปลงของแรงกดดันต่อเรื่องที่สามารถบังคับให้เปลี่ยนแปลงได้ สถานะของการรวมตัวก็คือเปลี่ยนจากแก๊สเป็น ของเหลวตัวอย่างเช่น มักใช้กับก๊าซไฮโดรคาร์บอน
หน่วยอื่นๆ การวัด แรงดันรวมบาร์ (10N / cm3) ที่ ATM หรือบรรยากาศ (เทียบเท่าประมาณ 101325 ปะ) ที่ ทอร์ (เทียบเท่ากับ133.32 ปะ) และมิลลิเมตรปรอท (mmHg). เครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อวัดความดันเรียกว่าเครื่องวัดความดันโลหิต.
ประเภทแรงดัน
ความดันสามารถจำแนกได้ตามประเภทต่อไปนี้:
- แอบโซลูท มันคือความดันที่กระทำต่อร่างกายโดยการกระทำขององค์ประกอบบางอย่าง บวกกับความกดอากาศที่มันผ่าน (วัตถุทั้งหมดบนโลกใบนี้อยู่ภายใต้ความกดอากาศ)
- บรรยากาศ มันคือความดันที่กระทำโดยมวลทั้งหมดของก๊าซใน บรรยากาศ บนพื้นผิวโลกและทุกสิ่งที่อยู่บนโลก เมื่อขึ้นไปตามระดับน้ำทะเล (ในเครื่องบินหรือขึ้นภูเขา) ความกดอากาศจะลดลงเนื่องจากมีมวลน้อยกว่า อากาศ เกี่ยวกับเรา.
- วัด. เป็นความดันที่อยู่เหนือค่าความดันบรรยากาศ เรียกอีกอย่างว่าความดันสัมพัทธ์ ค่าของมันสอดคล้องกับความแตกต่างระหว่างความดันสัมบูรณ์และความดันบรรยากาศ ความดันสัมพัทธ์วัดโดยใช้เกจวัดแรงดัน (จึงเป็นชื่อของมัน) และเป็นแบบที่ใช้กันมากที่สุดในชีวิตประจำวัน
- อุทกสถิตหรืออุทกพลศาสตร์ เป็นความดันที่เกิดขึ้นจากของไหล ทั้งเนื่องมาจาก น้ำหนัก ของของเหลวเองเมื่อหยุดนิ่ง (ไฮโดรสแตติก) เช่นเดียวกับค่าคงที่ ความเคลื่อนไหว (อุทกพลศาสตร์). โดยปกติจะมีการคำนวณแรงดันเฉลี่ยระหว่างสองสิ่งนี้
ตัวอย่างของความดัน
หม้ออัดแรงดันได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้อาหารนิ่มลงอย่างรวดเร็ว
ตัวอย่างประจำวันของการกระทำของแรงกดดัน ได้แก่:
- หม้ออัดแรงดัน. กระทะเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทำให้อาหารนิ่มลงอย่างรวดเร็ว โดยอาศัยการยึดเกาะที่แข็งแรงระหว่างฝาและหม้อ โดยการเพิ่มอุณหภูมิและด้วยแรงกดของอาหาร จะทำให้อาหารนิ่มเร็วขึ้น
- เครื่องทำความเย็น ตู้แช่แข็งและอุปกรณ์ทำความเย็นอื่นๆ ทำงานโดยการหมุนเวียน aของเหลว หรือก๊าซภายใต้แรงดันผ่านท่อ โดยวงจรที่ความดันเพิ่มขึ้นและลดลง (เพิ่มขึ้นและลดอุณหภูมิของของเหลวหรือก๊าซโดยรอบด้วย) เครื่องทำความเย็นจะขจัดความร้อนเมื่อสัมผัส
- เบรกไฮดรอลิก ออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้รถและรถพลิกคว่ำ โดยทำงานโดยรักษาแรงดันน้ำมันเบรกให้สูงหรือต่ำตามที่ต้องการในขณะนั้น เพื่อการเบรกที่ราบรื่นและลดความเสี่ยงที่จะลื่นไถลและพลิกคว่ำ
- การแช่. อยู่ภายใต้น้ำตัวอย่างเช่น ขณะดำน้ำ การกระทำของร่างกายของน้ำบนร่างกายถูกมองว่าเป็นรูปแบบของแรงกดดันที่รุนแรงกว่า สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความเสียหายทางกายภาพเมื่อคุณอยู่ห่างจากพื้นผิวหลายไมล์
ความดันและอุณหภูมิ
ความดันและอุณหภูมิเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด เมื่อ สาร อัดได้ (เช่นของเหลวหรือก๊าซที่ดีกว่า) อยู่ภายใต้แรงกดดันสูงที่บังคับ อนุภาค (ปกติจะกระจัดกระจาย) เข้าหากันและสั่นด้วยความเร็วที่มากขึ้นมีการสะสมของ พลังงาน ซึ่งมักจะถูกปล่อยออกมาเป็น ความร้อน. อันที่จริงยิ่งความเร็วของอนุภาคสูงเท่าไหร่ อุณหภูมิก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ความสัมพันธ์นี้อธิบายโดยกฎของเกย์-ลุสแซก ซึ่งกำหนดอัตราส่วนโดยตรงระหว่างความดันของปริมาตรคงที่ของก๊าซในอุดมคติกับอุณหภูมิตามสูตร:
P / T = k
โดยที่ P คือความดัน T คืออุณหภูมิ และ k คือค่าคงที่