Hvad er trykket af en gas, væske og fast stof

Hvad er trykket af en gas, væske og fast stof
Hvad er trykket af en gas, væske og fast stof
Anonim

Allerede i den antikke verden havde folk mistanke om, hvad trykket af luft og væsker egentlig er. Nogle af ideerne om materiens atomare struktur kom ned til os i digtet "Om tingenes natur" af Lucretius Cara, og dette er antikkens periode, mens trykkets egenskaber effektivt blev brugt allerede i det gamle Egypten. Præsterne brugte den opvarmede og udvidede gas til "på magisk vis" at åbne templernes døre, og bygherrerne brugte en hydraulisk lift til at løfte tunge stenblokke.

hvad er pres
hvad er pres

I dag, på spørgsmålet om, hvad tryk er som en fysisk størrelse, svarer de: det er lig med forholdet mellem kraft og enhedsareal. Derfor er lufttryk, væsketryk i en beholder og fast kropstryk på en støtte lignende fænomener. Da de involverer magt, kan der lægges pres for at udføre arbejde (hvilket var det, de driftige gamle egyptiske præster brugte).

Med presset fra en solid krop på en støtte er alt i princippet klart. Kroppens vægt er en kraft, og den er divideret med kroppens kontaktflade med støtten. Men i væske og gas er partikler ikke i ro. De bevæger sig konstant, enten kaotisk Brownsk eller rettet overførsel på grund af påvirkning af eksterne kræfter eller interne forhold i systemet. Tryk skabes af partiklernes indvirkning på væggenefartøj.

statisk tryk
statisk tryk

Den kraft, der er involveret i at skabe tryk i dette tilfælde, er det momentum, som hver partikel afgiver pr. tidsenhed. Hvor momentum og kraft kommer fra, vil vi forstå, hvis vi husker kinematikformlerne, der beskriver kroppens elastiske kollision. Et molekyle eller atom af væske og gas betragtes som en elastisk kugle. Inde i et flydende og gasformigt stof kolliderer partikler konstant med hinanden, udveksler energi og momentum. Derfor eksisterer der også tryk ikke kun i forhold til karrets væg, men også inde i ethvert stof.

Selv inde i et vakuum er der altid en vis mængde partikler, der skaber et lille tryk i det. Sandt nok tog det noget tid at finde ud af, at et sådant tryk eksisterer i et vakuum. Oprindeligt troede man, at vakuum er et absolut tomrum, og det skaber nul tryk. Skoleforløbets fysik bruger denne antagelse selv nu.

trykfysik
trykfysik

Lad os vende tilbage til partikelbevægelse. Det vil hjælpe os med at forstå, hvad tryk er kinetisk og statisk. Når partikler er i kaotisk termisk bevægelse, som er konstant, er der et statisk tryk. Når enhver ekstern påvirkning påføres systemet, og fremherskende retninger vises i partiklernes bevægelse, begynder de samme partikler at udøve kinetisk tryk.

Statisk tryk kan for eksempel observeres i bunden af en balje fyldt med vand. Hvis du åbner hanen, vil den faldende vandstråle skabe yderligere kinetisk tryk. Forenklet kan det beregnes ud fra det sammeovervejelser, der blev beskrevet ovenfor vedrørende elastiske kollisioner af partikler. Strålen har en målbar hastighed og udveksler momentum med bunden af badet ved stød. Systemets (vandbadets) samlede tryk vil være lig med summen af de statiske og kinetiske tryk.

Anbefalede: