Presiunea

presiunea Fluiduluiedit

presiunea fluidelor este cel mai adesea stresul compresiv la un moment dat în interiorul unui fluid. (Termenul fluid se referă atât la lichide, cât și la gaze – pentru mai multe informații specifice despre presiunea lichidului, consultați secțiunea de mai jos.,)

presiune a uleiului se produce în una din două situații:

Presiune în condiții deschise, de obicei, poate fi aproximată ca presiunea în „static” sau non-mișcare condiții (chiar în ocean, în cazul în care există valuri și curenți), pentru că propunerile de a crea mici modificări în presiunea. Astfel de condiții sunt conforme cu principiile staticii fluide., Presiunea în orice punct dat al unui fluid care nu se mișcă (static) se numește presiune hidrostatică. corpurile închise ale fluidului sunt fie „statice”, atunci când fluidul nu se mișcă, fie” dinamice”, când fluidul se poate mișca ca într-o conductă sau prin comprimarea unui spațiu de aer într-un recipient închis. Presiunea în condiții închise este conformă cu principiile dinamicii fluidelor.conceptele de presiune a fluidului sunt atribuite în principal descoperirilor lui Blaise Pascal și Daniel Bernoulli., Ecuația lui Bernoulli poate fi utilizată în aproape orice situație pentru a determina presiunea în orice punct al unui fluid. Ecuația face unele ipoteze despre fluid, cum ar fi fluidul fiind ideal și incompresibil. Un fluid ideal este un fluid în care nu există frecare, este inviscid (vâscozitate zero)., Ecuația pentru toate punctele unui sistem umplut cu o constantă-densitatea lichidului este

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

unde:

p = presiunea fluidului, γ {\displaystyle {\gamma }} = pg = densitatea · accelerația gravitațională = greutatea specifică a fluidului, v = viteza fluidului, g = accelerația gravitațională, z = altitudine, p γ {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }}} = presiune cap, v 2 2 g {\displaystyle {\frac {v^{2}}{2g}}} = viteza capul.,

ApplicationsEdit

• frâne Hidraulice
• fantana Arteziana
• tensiunea arterială
• capul Hidraulic
• celulă de Plantă turgescență
• teorema lui ceasca

Explozie sau deflagrației pressuresEdit

Explozie sau deflagrației presiunile sunt rezultatul aprinderii explozive de gaze, vapori, praf/aer, suspensii, în neîngrădită și în spații închise.,în timp ce presiunile sunt, în general, pozitive, există mai multe situații în care presiunile negative pot fi întâlnite:

• atunci când se ocupă în presiuni relative (ecartament). De exemplu, o presiune absolută de 80 kPa poate fi descrisă ca o presiune manometrică de -21 kPa (adică 21 kPa sub o presiune atmosferică de 101 kPa).,
• presiunile absolute Negative sunt în mod eficient tensiune, și atât solide în vrac și lichide în vrac pot fi puse sub presiune absolută negativă prin tragerea pe ele. Microscopic, moleculele din solide și lichide au interacțiuni atractive care depășesc energia cinetică termică, astfel încât o anumită tensiune poate fi susținută. Termodinamic, cu toate acestea, un material în vrac sub presiune negativă este într-o stare metastabilă și este deosebit de fragil în cazul lichidelor în care starea de presiune negativă este similară cu supraîncălzirea și este ușor susceptibilă la cavitație., În anumite situații, cavitația poate fi evitată și presiunile negative susținute pe termen nelimitat, de exemplu, mercurul lichid a fost observat pentru a susține până la -425 atm în recipiente de sticlă curate. Se consideră că presiunile lichide Negative sunt implicate în ascensiunea Seva în plante mai înalte de 10 m (capul de presiune atmosferică al apei).
• efectul Cazimir poate crea o forță atractivă mică datorită interacțiunilor cu energia în vid; această forță este uneori denumită „presiune în vid” (a nu se confunda cu presiunea de măsurare negativă a unui vid).,
• Pentru non-izotrope subliniază în corp rigid, în funcție de modul de orientare a unei suprafețe este ales, aceeași distribuție de forțe poate avea o componentă de presiune pozitivă de-a lungul o suprafață normală, cu o componentă de presiune negativă care acționează de-a lungul pe o altă suprafață normală.
  • tensiunile într-un câmp electromagnetic sunt în general non-izotrope, presiunea normală la un element de suprafață (stresul normal) fiind negativă și pozitivă pentru elementele de suprafață perpendiculare pe aceasta.
• în constanta cosmologică.,presiunea de stagnare este presiunea pe care un fluid o exercită atunci când este forțat să nu se mai miște. În consecință, deși un fluid care se deplasează cu viteză mai mare va avea o presiune statică mai mică, poate avea o presiune de stagnare mai mare atunci când este forțat să se oprească. Presiunea statică și presiunea de stagnare sunt legate de: p 0 = 1 2 ρ v 2 + p {\displaystyle p_{0}={\frac {1}{2}}\rho v^{2}+p}

  unde

  p 0 {\displaystyle p_{0}} este presiunea de stagnare v {\displaystyle v} este viteza de curgere a p {\displaystyle p} este presiunea statică.,

  presiunea unui fluid în mișcare poate fi măsurată folosind un tub Pitot sau una dintre variațiile sale, cum ar fi o sondă Kiel sau o sondă Cobra, conectată la un manometru. În funcție de locul în care sunt amplasate orificiile de admisie pe sondă, aceasta poate măsura presiunile statice sau presiunile de stagnare.există un analog bidimensional al presiunii-forța laterală pe unitatea de lungime aplicată pe o linie perpendiculară pe forță.,

  presiunea de suprafață este notată cu π:

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

  și împărtășește multe proprietăți similare cu presiunea tridimensională. Proprietățile substanțelor chimice de suprafață pot fi investigate prin măsurarea izotermelor de presiune / zonă, ca analog bidimensional al legii lui Boyle, nA = k, la temperatură constantă.

  tensiunea superficială este un alt exemplu de presiune de suprafață, dar cu un semn inversat, deoarece „tensiunea” este opusă „presiunii”.,

  presiunea unui gaz idealedit

  Articol principal: Legea gazului Ideal

  într-un gaz ideal, moleculele nu au volum și nu interacționează. În conformitate cu legea gazului ideal, presiunea variază liniar cu temperatura și cantitatea, și invers proporțional cu volumul:

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

  unde:

  p este presiunea absolută a gazului, n este cantitatea de substanță, T este temperatura absolută, V este volumul, R este o constantă de gaz ideal.

  gazele reale prezintă o dependență mai complexă de variabilele de stare.,

  presiunea Vaporilormit

  Articol principal: presiunea vaporilor

  presiunea vaporilor este presiunea unui vapor în echilibru termodinamic cu fazele sale condensate într-un sistem închis. Toate lichidele și solidele au tendința de a se evapora într-o formă gazoasă și toate gazele au tendința de a se condensa înapoi la forma lor lichidă sau solidă.

  punctul de fierbere al presiunii atmosferice a unui lichid (cunoscut și sub denumirea de punct de fierbere normal) este temperatura la care presiunea de vapori este egală cu presiunea atmosferică ambientală., Cu orice creștere incrementală a temperaturii respective, presiunea vaporilor devine suficientă pentru a depăși presiunea atmosferică și pentru a ridica lichidul pentru a forma bule de vapori în cea mai mare parte a substanței. Formarea bulelor mai adânc în lichid necesită o presiune mai mare și, prin urmare, o temperatură mai ridicată, deoarece presiunea fluidului crește deasupra presiunii atmosferice pe măsură ce crește adâncimea.presiunea de vapori pe care o singură componentă dintr-un amestec contribuie la presiunea totală din sistem se numește presiune parțială a vaporilor.,presiunea Lichidăedit

  Vezi și: statica fluidelor § presiunea în fluide în repaus

  când o persoană înoată sub apă, presiunea apei se simte acționând asupra timpanelor persoanei. Cu cât acea persoană înoată mai adânc, cu atât presiunea este mai mare. Presiunea simțită se datorează greutății apei deasupra persoanei. Pe măsură ce cineva înoată mai adânc, există mai multă apă deasupra persoanei și, prin urmare, o presiune mai mare. Presiunea exercitată de un lichid depinde de adâncimea sa.presiunea lichidului depinde și de densitatea lichidului., Dacă cineva a fost scufundat într-un lichid mai dens decât apa, presiunea ar fi corespunzător mai mare. Astfel, putem spune că adâncimea, densitatea și presiunea lichidului sunt direct proporționale. Presiunea din cauza unui lichid în lichid coloane de densitate constantă sau la o adâncime într-o substanță este reprezentată de următoarea formulă:

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

  unde:

  p este presiunea lichidului, g este gravitația la suprafață de suprapunere de material, ρ este densitatea lichidului, h este înălțimea de lichide pe coloană sau de adâncime într-o substanță.,

  un alt mod de a spune aceeași formulă este următoarea:

  p = densitatea greutății × adâncimea . {\displaystyle p={\text{greutate densitate}}\times {\text{adâncime}}.}

  presiunea pe care un lichid o exercită asupra laturilor și fundului unui recipient depinde de densitatea și adâncimea lichidului. Dacă presiunea atmosferică este neglijată, presiunea lichidului față de fund este de două ori mai mare la de două ori adâncimea; la de trei ori adâncimea, presiunea lichidului este de trei ori; etc. Sau, dacă lichidul este de două sau trei ori mai dens, presiunea lichidului este în mod corespunzător de două sau trei ori mai mare pentru orice adâncime dată., Lichidele sunt practic incompresibile-adică volumul lor poate fi greu modificat prin presiune (volumul apei scade cu doar 50 de milioane din volumul inițial pentru fiecare creștere atmosferică a presiunii). Astfel, cu excepția modificărilor mici produse de temperatură, densitatea unui anumit lichid este practic aceeași la toate adâncimile.presiunea atmosferică apăsarea pe suprafața unui lichid trebuie luată în considerare atunci când încercați să descoperiți presiunea totală care acționează asupra unui lichid. Presiunea totală a unui lichid, atunci, este pgh plus presiunea atmosferei., Când această distincție este importantă, se folosește termenul de presiune totală. În caz contrar, discuțiile despre presiunea lichidului se referă la presiune, fără a ține cont de presiunea atmosferică în mod normal prezentă.presiunea nu depinde de cantitatea de lichid prezentă. Volumul nu este factorul important-adâncimea este. Presiunea medie a apei care acționează împotriva unui baraj depinde de adâncimea medie a apei și nu de volumul de apă reținut. De exemplu, un lac larg, dar puțin adânc, cu o adâncime de 3 m (10 ft) exercită doar jumătate din presiunea medie pe care o face un mic iaz adânc de 6 m (20 ft)., (Forța totală aplicată barajului mai lung va fi mai mare, datorită suprafeței totale mai mari pentru presiunea de a acționa asupra. Dar pentru o secțiune dată de 5 picioare (1,5 m) lățime a fiecărui baraj, apa adâncă de 10 ft (3,0 m) va aplica un sfert din forța apei adânci de 20 ft (6,1 m)). O persoană va simți aceeași presiune dacă capul său este scufundat la un metru sub suprafața apei într-o piscină mică sau la aceeași adâncime în mijlocul unui lac mare., Dacă patru vase conțin cantități diferite de apă, dar toate sunt umplute la adâncimi egale, atunci un pește cu capul scufundat la câțiva centimetri sub suprafață va fi acționat de presiunea apei care este aceeași în oricare dintre vase. Dacă peștele înoată cu câțiva centimetri mai adânc, presiunea asupra peștelui va crește odată cu adâncimea și va fi aceeași, indiferent în ce vază se află peștele. Dacă peștele înoată până la fund, presiunea va fi mai mare, dar nu are nicio diferență în ce vază se află., Toate vasele sunt umplute la adâncimi egale, astfel încât presiunea apei este aceeași în partea de jos a fiecărei vase, indiferent de forma sau volumul acesteia. Dacă presiunea apei din partea de jos a unui vas ar fi mai mare decât presiunea apei din partea de jos a unui vas vecin, presiunea mai mare ar forța apa în lateral și apoi vaza mai îngustă la un nivel mai ridicat până când presiunile din partea de Jos au fost egalizate. Presiunea depinde de adâncime, nu depinde de volum, deci există un motiv pentru care apa își caută propriul nivel.,redând acest lucru ca ecuație energetică, energia pe unitate de volum într-un lichid ideal, incompresibil este constantă pe tot vasul său. La suprafață, energia potențială gravitațională este mare, dar energia sub presiune lichidă este scăzută. În partea de jos a vasului, toată energia potențială gravitațională este transformată în energie sub presiune. Suma energiei de presiune și a energiei potențiale gravitaționale pe unitatea de volum este constantă pe tot volumul fluidului, iar cele două componente energetice se schimbă liniar cu adâncimea., Matematic, este descrisă de ecuația lui Bernoulli, unde capul de viteză este zero și comparațiile pe unitatea de volum din vas sunt

  p γ + z = c O n S t . {\displaystyle {\frac {p}{\gamma }}+z=\mathrm {const} .}

  Termenii au același înțeles ca în secțiunea presiunea fluidului.

  direcția presiunii lichiduluiedit

  un fapt determinat experimental despre presiunea lichidului este că acesta este exercitat în mod egal în toate direcțiile. Dacă cineva este scufundat în apă, indiferent de modul în care acea persoană își înclină capul, persoana va simți aceeași cantitate de presiune a apei pe urechile sale., Deoarece un lichid poate curge, această presiune nu este numai în jos. Presiunea este văzut acționează lateral atunci când apa spurts lateral la o scurgere în partea de o cutie în poziție verticală. Presiunea acționează și în sus, așa cum s-a demonstrat atunci când cineva încearcă să împingă o minge de plajă sub suprafața apei. Partea inferioară a unei bărci este împinsă în sus de presiunea apei (flotabilitate).când un lichid apasă pe o suprafață, există o forță netă care este perpendiculară pe suprafață. Deși presiunea nu are o direcție specifică, forța are., Un bloc triunghiular scufundat are apă forțată împotriva fiecărui punct din mai multe direcții, dar componentele Forței care nu sunt perpendiculare pe suprafață se anulează reciproc, lăsând doar un punct perpendicular net. Acesta este motivul pentru care apa care se scurge dintr-o gaură dintr-o găleată iese inițial din găleată într-o direcție în unghi drept față de suprafața găleții în care se află gaura. Apoi se curbează în jos din cauza gravitației., Dacă există trei găuri într-o găleată (de sus, de jos și de mijloc), atunci vectorii forței perpendicular pe recipient interior de suprafață va crește cu creșterea adâncimii, care este, o presiune mai mare în partea de jos face ca orificiul de jos va trage apa din cel mai îndepărtat. Forța exercitată de un fluid pe o suprafață netedă este întotdeauna în unghi drept față de suprafață. Viteza de lichid din gaura este de 2 g h {\displaystyle \scriptstyle {\sqrt {2gh}}} , unde h este adâncimea sub nivelul suprafeței libere., Aceasta este aceeași viteză de apa (sau orice altceva) ar fi dacă în cădere liberă aceeași distanță verticală h.

  Cinematică pressureEdit

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

  este cinematic de presiune, în cazul în care p {\displaystyle p} este presiunea și ρ 0 {\displaystyle \rho _{0}} masă constantă densitatea. Unitatea SI a lui P este m2 / s2. Cinematic de presiune este utilizat în același mod ca și vâscozitate cinematică ν {\displaystyle \nu } pentru a calcula Navier–Stokes fără explicit arată densitatea ρ 0 {\displaystyle \rho _{0}} .,

  ecuația Navier–Stokes cu cantități cinematice ∂ u ∂ t + (u ∇ ) u = – ∇ P + ν ∇ 2 u . {\displaystyle {\frac {\partial u} {\partial t}} + (u\nabla )u = – \nabla P + \nu \ nabla ^{2}u.}