Áp suất của chất khí, chất lỏng và chất rắn là gì

Áp suất của chất khí, chất lỏng và chất rắn là gì
Áp suất của chất khí, chất lỏng và chất rắn là gì
Anonim

Ngay từ thời cổ đại, người ta đã nghi ngờ áp suất của không khí và chất lỏng thực sự là như thế nào. Một số ý tưởng về cấu trúc nguyên tử của vật chất xuất hiện trong bài thơ “Về bản chất của vạn vật” của Lucretius Cara, và đây là thời kỳ cổ đại, trong khi các đặc tính của áp suất đã được sử dụng một cách hiệu quả ở Ai Cập cổ đại. Các thầy tu đã sử dụng khí đốt nóng và nở ra để mở "phép thuật" cánh cửa của các ngôi đền, và những người xây dựng đã sử dụng thang máy thủy lực để nâng các khối đá nặng.

áp lực là gì
áp lực là gì

Ngày nay, đối với câu hỏi áp suất là đại lượng vật lý nào, họ trả lời: nó bằng tỷ số của lực trên một đơn vị diện tích. Do đó, áp suất không khí, áp suất chất lỏng trong bình và áp suất vật rắn lên giá đỡ là những hiện tượng tương tự. Vì chúng liên quan đến vũ lực, nên áp lực có thể được tạo ra để thực hiện công việc (đó là những gì các linh mục Ai Cập cổ đại dám nổi tiếng đã sử dụng).

Với áp lực của một cơ thể rắn lên một giá đỡ, về nguyên tắc, mọi thứ đều rõ ràng. Trọng lượng của cơ thể là một lực, và nó được chia cho diện tích tiếp xúc của cơ thể với giá đỡ. Nhưng trong chất lỏng và chất khí các hạt không ở trạng thái nghỉ. Chúng liên tục chuyển động, có thể là Brown hỗn loạn hoặc chuyển động có hướng do ảnh hưởng của ngoại lực hoặc điều kiện bên trong của hệ. Áp suất được tạo ra do tác động của các hạt lên thànhtàu.

áp suất tĩnh
áp suất tĩnh

Lực liên quan đến việc tạo ra áp suất trong trường hợp này là động lượng mà mỗi hạt sinh ra trong một đơn vị thời gian. Động lượng và lực đến từ đâu, chúng ta sẽ hiểu nếu chúng ta nhớ các công thức của động học mô tả va chạm đàn hồi của các vật thể. Một phân tử hoặc nguyên tử của chất lỏng và chất khí được coi như một quả cầu đàn hồi. Bên trong chất lỏng và chất khí, các hạt liên tục va chạm với nhau, trao đổi năng lượng và động lượng. Do đó, áp suất cũng tồn tại không chỉ liên quan đến thành bình mà còn tồn tại bên trong bất kỳ chất nào. Đúng vậy, phải mất một thời gian để phát hiện ra rằng áp suất như vậy tồn tại trong chân không. Ban đầu, người ta tin rằng chân không là khoảng trống tuyệt đối, và nó tạo ra áp suất bằng không. Môn vật lý của trường học sử dụng giả định này ngay cả bây giờ.

vật lý áp suất
vật lý áp suất

Hãy quay lại chuyển động của hạt. Nó sẽ giúp chúng ta hiểu áp suất là động năng và tĩnh. Khi các hạt chuyển động nhiệt hỗn loạn, không đổi thì sẽ có áp suất tĩnh. Khi bất kỳ tác động bên ngoài nào được áp dụng vào hệ thống và các hướng thịnh hành xuất hiện trong chuyển động của các hạt, thì những hạt giống nhau này bắt đầu tạo ra áp suất động học.

Có thể quan sát thấy áp suất tĩnh, ví dụ, ở đáy bồn chứa đầy nước. Nếu bạn mở vòi, tia nước rơi xuống sẽ tạo thêm áp suất động năng. Đơn giản hóa, nó có thể được tính toán dựa trênnhững cân nhắc đã được mô tả ở trên liên quan đến va chạm đàn hồi của các hạt. Máy bay phản lực có tốc độ đo được và trao đổi động lượng với đáy bồn tắm khi va chạm. Tổng áp suất của hệ thống (nồi cách thủy) sẽ bằng tổng áp suất tĩnh và áp suất động học.

Đề xuất: