как в физике обозначается давление какой буквой обозначается

Давление в физике: единица измерения, формула

Обновлено: 18 Мая 2021

Подготовили для вас краткую статью о том, что такое давление, чтобы помочь разобраться и структурировать свои знания по этой теме.

Что такое давление в физике

Проще говоря, эта мера численно равна силе, оказывающей воздействие на единицу площади поверхности, перпендикулярно к этой поверхности.

В чем измеряется

В международной системе единиц единицей измерения давления является паскаль ( \(Па\) ). Паскаль — это ньютон на квадратный метр \(( \frac<Н> <м^2>).\)

Внесистемными единицами измерения данной величины являются мм рт.ст. (миллиметр ртутного столба), мм.в.ст. (миллиметр водяного столба), атмосфера, бар.

Общая формула

Значение давления находится по формуле:

где \(F\) — сила, которая действует на поверхность, \(S\) — площадь этой поверхности.

Основываясь на формуле, можно сделать вывод о том, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, которое воздействует одной и той же силой на эту опору. Это отлично демонстрируется, когда человек на лыжах меньше проваливается в снег, чем тот, который передвигается без них.

Давление, которое производится на жидкость или газ, передается на любую точку равнонаправленно, то есть одинаково в каждом из направлений. Данное утверждение получило название закона Паскаля.

Формула гидростатического давления

Гидростатическое давление — это воздействие столба жидкости в состоянии равновесия на дно, а также стенки сосуда.

Давление жидкости на дно сосуда обуславливается плотностью жидкости, а также ее высотой столба. Измерить можно по формуле:

Парциальное давление и его формула

Парциальное давление — то, которое имел бы газ, который входит в состав газовой смеси, если бы он один занимал весь объем, который занимает объем смеси при той же температуре.

Давление отдельного газа из смеси находится по формуле:

где \(p1\) — парциональное давление конкретного газа в газовой смеси, \(x1\) — мольная доля этого газа, а \(p\) — общее давление газовой смеси.

Также его можно найти следующим образом:

\(p1=\frac\)

Здесь \(V\) — объем смеси, \(T\) — температура смеси.

Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа в смеси.

\(p = p1 + p2 + p3 … + p4\)

Формула давления идеального газа

Давление газа на стенки сосуда, а также на помещенное в него тело, возникает благодаря ударам молекул.

Для установления связи между объемом, давлением и температурой существует уравнение Клапейрона-Менделеева. Оно имеет вид:

Выводы на основе данного уравнения:

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории имеет вид:

Сложно? Обращайтесь за помощью к нашим авторам. Для ФениксХелп нет ничего невозможного.

Источник

Как обозначается давление воздуха. Чем его измеряют. Эксперименты

Давлением атмосферы называют силу, с которой воздух давит на Землю, человека и все, что его окружает. Статья расскажет, как в XVII в. с помощью эксперимента впервые была показана сила давления воздуха. Это очень интересно! Мы узнаем, как обозначается давление атмосферы и чем измеряется.

Опыт Отто фон Герике

Насколько велико атмосферное давление, мир узнал в 1654 году. Произошло это благодаря бургомистру города Магдебург (Германия) Отто фон Герике. Он продемонстрировал опыт с так называемыми магдебургскими полушариями. Тогда не шла речь о том, как обозначается давление воздуха, потому что измерять его еще не умели. Как выглядят полушария, видно на фотографии из магдебургского музея.

Вам будет интересно: Социальная модернизация общества: понятие, особенности, примеры

Это две бронзовых полусферы, одна из них сплошная, а во второй есть отверстие. Между полусферами для герметичности помещали промасленную кожаную прокладку и соединяли их. Через отверстие из полушарий выкачивали воздух. Интересно, что сам Герике за четыре года до этого, в 1650 г., изобрел вакуумный насос. Он тоже запечатлен на фото. Когда воздух был откачан, полусферы сдавливало атмосферное давление. Для того чтобы отсоединить их друг от друга, использовали тяговую силу лошадей.

Эксперимент с магдебургскими полушариями

Перед тем как узнать, как обозначается давление атмосферы, проведем опыт. Для него будем использовать модель магдебургских полушарий. Присоединим к отверстию полусферы при помощи резинового шланга вакуумный насос. Включим его, откроем кран на одном из полушарий. Давление в пространстве между ними понизится. Следовательно, сила, действующая на полушария изнутри, понижается, а действующая снаружи — увеличивается.

Во время откачивания воздуха разъединить полусферы оказывается невозможным, так как они плотно прилегают друг к другу. Выключим насос, отсоединим резиновый шланг. Воздух начнет заходить в пространство между полушариями. Тогда они легко разделятся.

Какой буквой обозначается давление воздуха

Попробуем рассчитать силу, которая сдавливала полусферы. Когда мы откачиваем воздух, на полушария действует только сила атмосферного давления. Она сдавливает полушария и направлена от внутренних стенок полых сфер к центру пространства между ними. Диаметр полушарий (d) у Герике был 35,5 см.

Исходя из того, что мы не смогли разъединить полусферы, становится понятно, что сила давления очень большая. Даже восемь лошадей с каждой стороны не смогли разорвать эти полушария. Вот гравюра, которая иллюстрирует опыт Отто фон Герике.

Какой буквой обозначается давление? Буквой Р. Нормальное атмосферное давление (Ратм) равно 100 килопаскалям (кПа). На каждый участок полушария действует такая сила. Сила давления F равна произведению атмосферного давления на площадь сечение полушарий S.

S=π*d2/4. F=100*103 Па*3,14*(0,355 м)2/4≈10 кН (килоньютонов). Это вес груза массой одна тонна, поэтому лошади не смогли разорвать эти полушария.

Барометр

Как обозначается атмосферное давление, мы знаем, а чем его измеряют? Барометр, который изобрел итальянец Торричелли в первой половине XVII в., имел недостатки. Его легко можно было разбить, он был наполнен ядовитой ртутью, а ведь так хотелось возить его по разным местам, чтобы предсказывать погоду.

Нужно было придумать устройство без стеклянной трубки, т. е. безжидкостное. Такой барометр изобрели только через двести лет и назвали его анероид. Это слово в переводе на русский язык означает безжидкостный. Рассмотрим, что собой представляет барометр-анероид.

Это прибор небольшого размера. В отличие от ртутной трубки Торричелли высотой в один метр, его можно легко возить с собой куда угодно. Что же в нем внутри? Посмотрим на барометр в разобранном виде.

Как обозначается давление в нем? В устройстве есть шкала, похожая на циферблат часов. Давление в килопаскалях показывается стрелкой. Позади циферблата мы видим три уплощенные коробочки. Из них выкачан воздух, а внутри находится пружина. Если бы ее не было, атмосфера бы раздавила коробочки. Дальше от пружины отходит рычажок, он передает движения коробочек. Почему они двигаются? Коробочки могут менять свою толщину. Когда атмосферное давление больше, воздух сжимает коробочки, их толщина уменьшается. Когда давление меньше, пружина распрямляется и коробочки становятся толще. Через механизм рычажков движение передается стрелке.

Устройство безжидкостного барометра

Мы узнали, как обозначается давление в безжидкостном барометре, а теперь нарисуем его схему.

Три коробочки придают устройству большую точность, но в принципе достаточно и одной. Она специально сделана гофрированной для того, чтобы обладать способностью менять свою толщину. Вспомните гофрированные, а поэтому гибкие шланги пылесосов. Нижняя часть коробочки прикреплена к основанию. К верхней ее части прикреплена пружина, которая пытается расправить коробочку так же, как алюминиевая линейка, если ее согнуть, пытается распрямиться. Атмосферное давление, наоборот, пытается сжать коробочку.

Когда давление увеличивается, толщина коробочки уменьшается, значит, рычаг поворачивает ось. Если к оси прикрепить стрелку, то она будет поворачиваться вправо, когда толщина уменьшается, и влево, когда толщина увеличивается.

Источник

Справка по давлению. Виды давления. Единицы измерения. Конвектор величин давления. Общие данные о манометрах. Калькуляторы давления.

Перевод единиц измерения давления онлайн.

Введите давление (p_p)

Результат перевода единиц измерения давления (p_p)

Результаты работы калькулятора давления при переводе в другие единицы измерения давления:

Примеры результатов работы калькулятора давления:

Поделится ссылкой на расчет:

Единицы измерения.

Перевод единиц измерения давления (в табличном виде).

Порядки единиц измерения давления.

Виды давления.

Различают три основных вида давления:

Вид давления непосредственно связан со сравнением его относительно атмосферного давления (Р_ат). или с использованием атмосферного давления.

Избыточное давление (Р_изб) это величина показывающие на сколько давление в оборудовании или трубопроводе выше атмосферного давления. Т.е. если давление измеряют относительно атмосферного давления, то такое давление называется избыточным. Избыточное давление измеряется с помощью манометров.

Избыточное давление широко применяется в эксплуатации, в том числе:

Абсолютное давление (Р_абс) это величина давления с учетом действующего атмосферного давления, т.е.:

Другим словами, если давление определяют относительно давления равного 0, то измеренное давление называют абсолютным.

Абсолютное давление применяется в основном инженерно-техническим персоналом (ИТР) при инженерных расчетах и в расчетах при в ыборе оборудования (основных на применении абсолютного давления). Ярким примером использования абсолютного давления в расчетах служит уравнение состояния идеального газа.

Примером использования абсолютного давления являются:

В случаях когда атмосферное давления больше абсолютного давления речь идет о вакуумметрическом давлении (Р_вак). Т.е. вакуумметрическое давление это величина давления показывающая на сколько атмосферное давления больше абсолютного давления.

Вакуум широко применяется в технологических процессах на промышленных предприятиях. На всех этих объектах применяется вакуумметрическое давление на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации.

Дополнительная классификация давления в инженерных расчетах.

Это давление создаваемое собственным весом жидкости (газа) в определенном сечении, то есть:

P_g=F_g/S, где F_g — вес столба жидкости (газа), S — площадь сечения.

Другая наиболее распространения форма записи гидростатического давления (после преобразования) представляет из себя формулу:

P_g=ρgh, где ρ — плотность жидкости (газа), g — ускорение свободного падения, h — высота столба жидкости (газа).

Гидростатического давления учитывается при расчет открытых систем (связанных с атмосферой). В открытых системах низкого давления учитывать необходимо обязательно (например: вентиляция, системы дымоудаления, газопроводы низкого давления и т.д.).

Примерами гидростатического давления могут служить атмосферное давление, различные гидравлические затворы (например гидрозатвор на деаэраторе), использующие вес водяного столба для предохранения от повышения давления в системы выше допустимого.

Рассчитать гидростатическое давление можно в отдельной теме.

Естественное давление обычно рассчитывают по формуле (выведенной из разности гидростатических давлений в двух сечения с разной плотностью):

где ρ₁ — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, ρ₂ — плотность жидкости (газа) в 1-ом сечении, h_e — разность высотных отметок двух сечений.

Рассчитать естественное давление можно в отдельной теме.

Видеоматериал по теме давление и виды давления:

Приборы измерения давления.

Для измерения давления используются измерительные приборы под общим названием — манометры (согласно ГОСТ 8.271-77 манометр это измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений). Но в практике сложилось ассоциировать манометры с измерением избыточного давления.

Общая классификация манометров.

По типу измеряемого давления.

Основные виды измеряемого давления разобраны выше. Типы измеряемых давлений шире и содержит производные типы от основных:

По принципу действия.

По принципу действия манометров общий список классификации включает:

В промышленности широко применяются следующие типы манометров:

Жидкостные манометров — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления, или разности давлений, давлением столба жидкости.

Грузопоршневые манометры — манометр, принцип действия которого основан на уравновешивании измеряемого давления давлением, создаваемым весом поршня с грузоприемным устройством, и грузов с учетом сил жидкостного трения.

Трубчато-пружинный манометры- деформационный манометр, в котором чувствительным элементом является трубчатая пружина.

Видеоматериал по теме типы манометров:

По классу точности.

Примечание: * Устанавливается по заказу потребителя.

Класс точности манометра отражает пределы допустимой основной погрешности в % от диапазона показания шкалы.

Нормы (ГОСТ) устанавливает зависимость диаметра или размера лицевой панели корпуса манометру классу точности:

По назначению.

Манометры в зависимости от области применения и рабочей среду по назначению классифицируются:

Манометры в зависимости от способа фиксации давления классифицируются:

В зависимости от метрологического назначения манометры делятся:

Источник