Абсолютний тиск - формула та приклади розрахунків

Будь-яка речовина може бути описано своїми фізико-хімічними параметрами. На відміну від рідких і твердих речовин, чий стан може бути охарактеризоване температурою і щільністю, гази мають ще один показник, який називається «тиск». Ця фізична величина для газоподібного речовини може бути представлена підсумковим значенням сил ударів молекул об стінки посудини, що містить газ. Чим більше молекул ударяється об стінки, чим більше їх маса, швидкість і сила дії на стінки посудини– тим вище показник тиску.

Класифікація

Фізики розрізняють атмосферний, абсолютний і надлишковий тиск. Ці види величин пов'язані між собою за допомогою фізичних формул.

Одиниці вимірювання тиску

Існує безліч традиційних одиниць тиску, які склалися в результаті розвитку фізичних дисциплін. Найбільш поширеними з них є «бар», «атмосфера», "мм ртутного стовпа" та інші похідні від них величини. В фізичних процесах цей параметр позначається літерою Р, вимірюється в паскалях і похідних від нього одиницях. У письмовому вигляді паскаль відображається так:[Па].

Поняття атмосферного тиску

Навколишній нас повітря складається з постійно рухомих молекул, які стикаються з земною поверхнею,що знаходяться на ній предметами і між собою. З ударів крихітних частинок складається підсумкове тиск. Цей параметр називається атмосферними, або барометричним тиском.




Але, як показали вимірювання, Р атм у значній мірі залежить від температури навколишнього середовища і висоти над рівнем моря. Тому для пояснення фізичних процесів і вирішення завдань поточні параметри атмосферного тиску зводять до нормальних умов. Початкові параметри Р атм визначаються при показнику температури 0? З над нульовим рівнем моря.

Що таке абсолютний тиск

Стандартні способи вимірювання тиску зазвичай використовують атмосферний тиск в якості точки відліку. Зазвичай цей параметр вимірюється різними приладами. Найбільш популярними з яких є барометри. В інших випадках застосовують відношення спостережуваного тиску до вакууму або до іншої обраної позначці. Щоб позначити вибрані категорії, застосовують такі визначення:

Абсолютна тиск газу: є параметром точки переходу між вакуумом і спостережуваним тиском.

Надлишковий тиск: для нього точкою відліку стає атмосферний тиск. Обчислюється цей показник як різниця між абсолютним і атмосферним тиском.

Диференціальний тиск – є різницею показників між двома довільними точками вимірювань.

Диференціальна, абсолютна і надлишковий тиск візуально може бути представлено так:




Надмірне і абсолютне тиск логічно пов'язані між собою. Значення абсолютного тиску можна отримати, вимірявши спостерігається тиск і додавши до нього величину атмосферного Р. У разі надлишкового тиску точкою відліку служить значення атмосферного P. Таким чином, ця величина може бути представлена як різниця між абсолютним тиском і атмосферним. Абсолютна і надлишковий тиск не може бути від'ємним. При Р абс =0 тиск стає рівним атмосферному показником цієї величини. Якщо бути точним, то Р абс не може бути вакууму – завжди залишається якась величина, сформована, наприклад, тиском насичених парів рідини. Але у випадку важких рідин цей параметр дуже незначний, тому в первісних розрахунках, які не потребують точного обчислення, цілком допустимо.

Що таке абсолютний тиск повітря

Абсолютний тиск повітря можна виміряти лише в судинах з іншими речовинами – з рідинами або газами. Так, даний параметр досить часто вимірюється в закритих посудинах з рідинами. Як і в першому випадку абсолютний тиск повітря в закритому посуді можна виміряти,як різницю між спостережуваними Р і атмосферним.

Пьезометрическая висота

Як це часто буває, поряд із загальноприйнятими одиницями вимірювання фізичних величин, що використовуються та історичні. Пьезометрическая висота -це одна з таких величин. Вона може бути виміряна спеціальним приладом, що представляє собою скляну трубку, верхня частина якої незапечатана і відкрито повідомляється з атмосферою, а нижня приєднана до посудини, в якому вимірюється тиск. Прилад, за допомогою якого можна провести подібні вимірювання, представлений нижче: Якщо до тиску, що спостерігається в посудині, застосувати закони гідростатики, можна отримати такий вираз для абсолютного тиску: Тут р а – атмосферний тиск, а вираз g?h p являє собою добуток висоти стовпа рідини на її щільність і на значення сили тяжіння. Так можна виміряти абсолютне значення газу в будь-якій посудині.