Pressão

pressureEdit de fluido

pressão de fluido é mais frequentemente a tensão de compressão em algum ponto dentro de um fluido. (O termo fluido refere – se a líquidos e gases-para mais informações especificamente sobre a pressão líquida, ver seção abaixo.,)

a pressão do Fluido ocorre em uma das duas situações:

a Pressão em condições de abrir normalmente pode ser aproximado como a pressão no “estático” ou não condições de movimento (mesmo no mar onde há ondas e correntes), porque os movimentos criar apenas insignificante de alterações de pressão. Tais condições estão em conformidade com os princípios da estática fluida., A pressão em qualquer ponto de um fluido sem movimento (estático) é chamada de pressão hidrostática. corpos fechados de fluido são estáticos, quando o fluido não está se movendo, ou dinâmicos, quando o fluido pode se mover como em um tubo ou comprimindo uma abertura de ar em um recipiente fechado. A pressão em condições fechadas está de acordo com os princípios da dinâmica dos fluidos.os conceitos de pressão fluida são predominantemente atribuídos às descobertas de Blaise Pascal e Daniel Bernoulli., A equação de Bernoulli pode ser usada em quase qualquer situação para determinar a pressão em qualquer ponto de um fluido. A equação faz algumas suposições sobre o fluido, como o fluido ser ideal e incompressível. Um fluido ideal é um fluido no qual não há fricção, é invisível (viscosidade zero)., A equação para todos os pontos de um sistema preenchido com uma constante de densidade de fluido é

p γ + v 2 2 g + z = c o n s t , {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }}+{\frac {v^{2}}{2g}}+z=\mathrm {const} ,}

em que:

p = pressão do fluido, γ {\displaystyle {\gamma }} = pg = densidade · aceleração da gravidade = peso específico do fluido, v = velocidade do fluido, g = aceleração da gravidade, z = elevação, p γ {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }}} = cabeça de pressão, v 2 2 g {\displaystyle {\frac {v^{2}}{2g}}} = velocidade cabeça., pressão de explosão ou deflagração as pressões de explosão ou deflagração são o resultado da ignição de gases explosivos, poeiras, poeiras/ar suspensões, em espaços não confinados e confinados.,

Negativo pressuresEdit

Enquanto as pressões são, em geral, positivas, há várias situações em que as pressões negativas podem ser encontrados:

• Quando se tratar de parente (manômetro) pressões. Por exemplo, uma pressão absoluta de 80 kPa pode ser descrita como uma pressão de -21 kPa (ou seja, 21 kPa abaixo de uma pressão atmosférica de 101 kPa).,as pressões absolutas negativas são efectivamente tensões, e tanto os sólidos a granel como os líquidos a granel podem ser colocados sob pressão absoluta negativa puxando-os. Microscopicamente, as moléculas em sólidos e líquidos têm interações atrativas que dominam a energia cinética térmica, de modo que alguma tensão pode ser sustentada. Termodinamicamente, no entanto, um material a granel sob pressão negativa está em um estado metastável, e é especialmente frágil no caso de líquidos onde o estado de pressão negativa é semelhante a superaquecimento e é facilmente suscetível a cavitação., Em certas situações, a cavitação pode ser evitada e pressões negativas sustentadas indefinidamente, por exemplo, mercúrio líquido tem sido observado para sustentar até -425 atm em recipientes de vidro limpo. Acredita-se que pressões líquidas negativas estejam envolvidas na ascensão da seiva em plantas com mais de 10 m (a cabeça de pressão atmosférica da água). o efeito Casimir pode criar uma pequena força atrativa devido a interações com a energia do vácuo; esta força é às vezes chamada de “pressão de vácuo” (não confundir com a pressão de gauge negativa de um vácuo).,
• Para não-isotrópico tensões em corpos rígidos, dependendo de como a orientação de uma superfície é escolhido, a mesma distribuição de forças pode ter um componente de pressão positiva ao longo de uma superfície normal, com um componente de pressão negativa, agindo ao longo de outra superfície normal.
  • as tensões em um campo eletromagnético são geralmente não isotrópicas, com a pressão normal para um elemento de superfície (a tensão normal) sendo negativa, e positiva para elementos de superfície perpendiculares a isso.
• Na constante cosmológica.,

Pressureedit de estagnação

pressão de estagnação é a pressão que um fluido exerce quando é forçado a parar de se mover. Consequentemente, embora um fluido que se mova a uma velocidade mais elevada tenha uma pressão estática mais baixa, pode ter uma pressão de estagnação mais elevada quando forçado a uma paralisação. A pressão estática e a pressão de estagnação estão relacionadas por:

p 0 = 1 2 ρ v 2 + p {\displaystyle p_{0}={\frac {1}{2}}\rho v^{2}+p}

onde

p 0 {\displaystyle p_{0}} é a pressão de estagnação v {\displaystyle v} é a velocidade de fluxo p {\displaystyle p} é a pressão estática., a pressão de um fluido em movimento pode ser medida usando um tubo Pitot, ou uma de suas variações, como uma sonda Kiel ou sonda Cobra, conectada a um manômetro. Dependendo de onde os furos de entrada estão localizados na sonda, ela pode medir pressões estáticas ou pressões de estagnação.

pressão de superfície e tensionEdit de superfície

existe um analógico bidimensional de pressão-a força lateral por unidade de comprimento aplicada numa linha perpendicular à força.,

a pressão superficial é denotada por π:

π = F l {\displaystyle \pi = {\frac {F}{L}}}}}}

e partilha muitas propriedades semelhantes com pressão tridimensional. Propriedades dos produtos químicos de superfície podem ser investigadas medindo isotérmicos de pressão / área, como o análogo bidimensional da lei de Boyle, nA = k, a temperatura constante.

tensão superficial é outro exemplo de pressão superficial, mas com um sinal invertido, porque “tensão” é o oposto de “pressão”.,

pressão de um gasEdit ideal

num gás ideal, as moléculas não têm volume e não interagem. De acordo com a lei dos gases ideais, a pressão varia linearmente com a temperatura e quantidade, e inversamente com o volume:

p = n R T V , {\displaystyle p={\frac {nRT}{V}},}

em que:

p é a pressão absoluta do gás, n é a quantidade de substância, T é a temperatura absoluta, V é o volume, R é a de um gás ideal constante.

os gases reais exibem uma dependência mais complexa das variáveis de Estado.,a pressão de vapor é a pressão de um vapor em equilíbrio termodinâmico com as suas fases condensadas num sistema fechado. Todos os líquidos e sólidos têm tendência a evaporar-se numa forma gasosa, e todos os gases têm tendência a condensar-se de volta à sua forma líquida ou sólida.

a pressão atmosférica do ponto de ebulição de um líquido (também conhecido como ponto de ebulição normal) é a temperatura a que a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica ambiente., Com qualquer aumento incremental dessa temperatura, a pressão de vapor torna-se suficiente para superar a pressão atmosférica e levantar o líquido para formar bolhas de vapor dentro da maior parte da substância. A formação de bolhas mais profunda no líquido requer uma maior pressão e, portanto, uma maior temperatura, porque a pressão do fluido aumenta acima da pressão atmosférica à medida que a profundidade aumenta.

a pressão de vapor que um único componente de uma mistura contribui para a pressão total no sistema é chamada de pressão parcial de vapor.,pressão nos fluidos em repouso quando uma pessoa nada sob a água, a pressão da água é sentida actuando sobre os tímpanos da pessoa. Quanto mais fundo a pessoa nadar, maior é a pressão. A pressão sentida é devido ao peso da água acima da pessoa. Como alguém nadar mais fundo, há mais água acima da pessoa e, portanto, maior pressão. A pressão que um líquido exerce depende da sua profundidade.

a pressão líquida também depende da densidade do líquido., Se alguém fosse submerso num líquido mais denso que a água, a pressão seria correspondentemente maior. Assim, podemos dizer que a profundidade, densidade e pressão líquida são diretamente proporcionais. A pressão devido a um líquido em colunas de líquido de densidade constante ou a uma profundidade dentro de uma substância é representada pela fórmula a seguir:

p = ρ g h , {\displaystyle p=\rho gh,}

em que:

p é a pressão do líquido, g é a gravidade na superfície de sobreposição de material, ρ é a densidade do líquido, h é a altura da coluna líquida ou de profundidade dentro de uma substância.,

outra forma de dizer a mesma fórmula é a seguinte:

p = Densidade de peso × profundidade . {\displaystyle p = {\text{weight density}}} \ times {\text{depth}}. a pressão que um líquido exerce sobre os lados e o fundo de um recipiente depende da densidade e da profundidade do líquido. Se a pressão atmosférica é negligenciada, a pressão líquida contra o fundo é duas vezes maior a duas vezes a profundidade; em três vezes a profundidade, a pressão líquida é três vezes maior; etc. Ou, se o líquido for duas ou três vezes mais denso, a pressão líquida é correspondentemente duas ou três vezes maior para qualquer profundidade dada., Os líquidos são praticamente inacessíveis – ou seja, o seu volume dificilmente pode ser alterado pela pressão (o volume de água diminui apenas 50 milionésimos do seu volume original para cada aumento da pressão atmosférica). Assim, exceto para pequenas mudanças produzidas pela temperatura, a densidade de um determinado líquido é praticamente a mesma em todas as profundidades.a pressão atmosférica sobre a superfície de um líquido deve ser tida em conta ao tentar descobrir a pressão total que actua sobre um líquido. A pressão total de um líquido, então, é pgh mais a pressão da atmosfera., Quando esta distinção é importante, o termo pressão total é usado. Caso contrário, as discussões sobre a pressão líquida referem-se à pressão sem ter em conta a pressão atmosférica normalmente sempre presente.a pressão não depende da quantidade de líquido presente. O Volume não é o fator importante – profundidade é. A pressão média da água que actua contra uma barragem depende da profundidade média da água e não do volume de água retido. Por exemplo, um lago largo mas raso com uma profundidade de 3 M (10 pés) exerce apenas metade da pressão média que uma pequena lagoa de 6 m (20 pés) de profundidade faz., (A força total aplicada à barragem mais longa será maior, devido à maior área total de superfície para a pressão para agir. Mas para uma dada seção de 5 pés (1,5 m) de largura de cada barragem, a profundidade de 10 pés (3,0 m) vai aplicar um quarto da força de 20 pés (6,1 m) de água profunda). Uma pessoa sentirá a mesma pressão se a sua cabeça estiver mergulhada um metro abaixo da superfície da água numa pequena piscina ou à mesma profundidade no meio de um grande lago., Se quatro vasos contiverem diferentes quantidades de água, mas estiverem todos cheios a profundidades iguais, então um peixe com a cabeça afundada alguns centímetros abaixo da superfície será atuado por pressão de água que é a mesma em qualquer um dos vasos. Se o peixe nadar alguns centímetros mais fundo, a pressão sobre o peixe aumentará com a profundidade e será a mesma, não importa em que Vaso o peixe está. Se o peixe nadar até ao fundo, a pressão será maior, mas não faz diferença em que vaso está., Todos os vasos são preenchidos a profundidades iguais, de modo que a pressão da água é a mesma no fundo de cada vaso, independentemente de sua forma ou volume. Se a pressão da água no fundo de um vaso fosse maior do que a pressão da água no fundo de um vaso vizinho, a pressão maior forçaria a água para os lados e, em seguida, para cima do vaso mais estreito para um nível mais elevado até que as pressões no fundo foram equalizadas. A pressão é dependente da profundidade, não do volume, por isso há uma razão para a água procurar o seu próprio nível.,a energia por unidade de volume em um líquido ideal e incompressível é constante em todo o seu recipiente. Na superfície, a energia potencial gravitacional é grande, mas a energia de pressão líquida é baixa. No fundo da nave, toda a energia potencial gravitacional é convertida em energia de pressão. A soma da energia de pressão e da energia potencial gravitacional por unidade de volume é constante em todo o volume do fluido e os dois componentes de energia mudam linearmente com a profundidade., Matematicamente, é descrito pela equação de Bernoulli, onde a cabeça de velocidade é zero e comparações por unidade de volume no recipiente são P γ + z = c o N S T. {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }} +z=\mathrm {const} .

os Termos têm o mesmo significado que na secção pressão do fluido.

direção do pressureEdit líquido

um fato experimentalmente determinado sobre a pressão líquida é que ela é exercida igualmente em todas as direções. Se alguém está submerso em água, não importa de que maneira a pessoa inclina sua cabeça, a pessoa sentirá a mesma quantidade de pressão de água em seus ouvidos., Porque um líquido pode fluir, esta pressão não é apenas para baixo. A pressão é vista agindo de lado quando a água escorre para o lado de uma fuga no lado de uma lata vertical. A pressão também atua para cima, como demonstrado quando alguém tenta empurrar uma bola de praia sob a superfície da água. O fundo de um barco é empurrado para cima pela pressão da água (flutuabilidade).quando um líquido pressiona contra uma superfície, há uma força líquida perpendicular à superfície. Embora a pressão não tenha uma direcção específica, a força tem., Um bloco triangular submerso tem água forçada contra cada ponto de muitas direções, mas Componentes da força que não são perpendiculares à superfície se anulam, deixando apenas um ponto perpendicular à rede. É por isso que a água escorre de um buraco em um balde inicialmente sai do balde em uma direção em ângulos retos para a superfície do balde em que o buraco está localizado. Depois curva-se para baixo devido à gravidade., Se houver três buracos em um balde (superior, inferior e médio), então os vetores de força perpendiculares à superfície interna do recipiente irá aumentar com a profundidade crescente – ou seja, uma maior pressão no fundo faz com que o buraco inferior atire água para fora o mais distante. A força exercida por um fluido numa superfície lisa é sempre perpendicular à superfície. A velocidade do líquido para fora do buraco é de 2 g h {\displaystyle \scriptstyle {\sqrt {2gh}}} , onde h é a profundidade abaixo da superfície livre., Esta é a mesma velocidade que a água (ou qualquer outra coisa) teria se cair livremente a mesma distância vertical h.

Cinemática pressureEdit

P = p / ρ 0 {\displaystyle P=p/\rho _{0}}

é a cinemática de pressão, onde p {\displaystyle p} é a pressão e ρ 0 {\displaystyle \rho _{0}} constante de densidade de massa. A unidade SI de P é m2 / s2. A pressão cinemática é utilizada da mesma forma que a viscosidade cinemática ν {\displaystyle \nu } para calcular a equação de Navier–Stokes sem mostrar explicitamente a densidade ρ 0 {\displaystyle \rho _{0}}.,equação de Navier-Stokes com quantidades cinemáticas ∂ u ∂ t + (u ∇ ) u = − – P + ν ν 2 U. {\displaystyle {\frac {\partial u}{\partial t}}+(u\nabla )u=-\nabla P+\nu \nabla ^{2}u.}