Selle tunni jooksul saadakse matemaatilisi teisendusi ja loogilisi mahaarvamisi kasutades valem anuma põhja ja seintele avaldatava vedeliku rõhu arvutamiseks.
Teema: Tahkete ainete, vedelike ja gaaside rõhk
Õppetund: Vedeliku rõhu arvutamine anuma põhja ja seintele
Anuma põhja ja seintele avaldatava rõhu arvutamise valemi tuletamise lihtsustamiseks on kõige mugavam kasutada ristkülikukujulise rööptahuka kujulist anumat (joonis 1).
Riis. 1. Anum vedeliku rõhu arvutamiseks
Selle laeva põhja pindala on S, tema kõrge - h. Oletame, et anum on täiskõrguseni vedelikuga täidetud h. Põhjale avaldatava rõhu määramiseks peate jagama põhjale mõjuva jõu põhja pindalaga. Meie puhul on jõud vedeliku kaal P, mis asub anumas
Kuna anumas olev vedelik on liikumatu, on selle kaal võrdne gravitatsioonijõuga, mida saab arvutada, kui on teada vedeliku mass m
Tuletagem meelde, et sümbol g näitab raskuskiirenduse.
Vedeliku massi leidmiseks peate teadma selle tihedust ρ ja maht V
Anumas oleva vedeliku mahu saame, korrutades põhja pindala anuma kõrgusega
Need väärtused on esialgu teada. Kui asendame need omakorda ülaltoodud valemitega, saame rõhu arvutamiseks järgmise avaldise:
Selles avaldises sisaldavad lugeja ja nimetaja sama suurust S- laeva põhja pindala. Kui lühendame seda, saame nõutava valemi anuma põhjas oleva vedeliku rõhu arvutamiseks:
Seega on rõhu leidmiseks vaja korrutada vedeliku tihedus gravitatsioonist tuleneva kiirenduse ja vedelikusamba kõrgusega.
Ülaltoodud valemit nimetatakse hüdrostaatilise rõhu valemiks. See võimaldab teil leida survet Põhja laev. Kuidas rõhku arvutada külgmineseinad laev? Sellele küsimusele vastamiseks pidage meeles, et viimases õppetükis tuvastasime, et samal tasemel rõhk on kõigis suundades sama. See tähendab rõhku vedeliku mis tahes punktis antud sügavusel h võib leida sama valemi järgi.
Vaatame mõnda näidet.
Võtame kaks laeva. Üks neist sisaldab vett ja teine päevalilleõli. Vedeliku tase mõlemas anumas on sama. Kas nende vedelike rõhk on anumate põhjas sama? Kindlasti mitte. Hüdrostaatilise rõhu arvutamise valem sisaldab vedeliku tihedust. Kuna päevalilleõli tihedus on väiksem kui vee tihedus ja vedelikusamba kõrgus on sama, avaldab õli põhjale vähem survet kui vesi (joonis 2).
Riis. 2. Samal kolonni kõrgusel olevad erineva tihedusega vedelikud avaldavad põhjale erinevat survet
Üks näide veel. Seal on kolm erineva kujuga anumat. Need on täidetud sama vedelikuga samale tasemele. Kas rõhk anumate põhjas on sama? Lõppude lõpuks on anumates olevate vedelike mass ja seega ka kaal erinev. Jah, rõhk jääb samaks (joonis 3). Tõepoolest, hüdrostaatilise rõhu valemis ei mainita anuma kuju, selle põhja pindala ega sellesse valatud vedeliku kaalu. Rõhu määrab ainult vedeliku tihedus ja selle kolonni kõrgus.
Riis. 3. Vedeliku rõhk ei sõltu anuma kujust
Oleme saanud valemi vedeliku rõhu leidmiseks anuma põhjas ja seintel. Seda valemit saab kasutada ka vedeliku mahu rõhu arvutamiseks etteantud sügavusel. Seda saab kasutada sukelduja sukeldumise sügavuse määramiseks, batüskaafide, allveelaevade konstruktsiooni arvutamisel ning paljude muude teaduslike ja inseneriprobleemide lahendamisel.
Bibliograafia
- Peryshkin A.V. Füüsika. 7. klass - 14. väljaanne, stereotüüp. - M.: Bustard, 2010.
- Peryshkin A.V. Füüsikaülesannete kogu, 7.–9. klass: 5. väljaanne, stereotüüp. - M: kirjastus “Exam”, 2010.
- Lukashik V.I., Ivanova E.V. Õppeasutuste 7.-9. klasside füüsikaülesannete kogu. - 17. väljaanne. - M.: Haridus, 2004.
- Digitaalsete õpperessursside ühtne kogu ().
Kodutöö
- Lukashik V.I., Ivanova E.V. Füüsikaülesannete kogumik 7.-9.klassile nr 504-513.
Hüdrostaatika on hüdraulika haru, mis uurib vedelike tasakaaluseadusi ja kaalub nende seaduste praktilist rakendamist. Hüdrostaatika mõistmiseks on vaja defineerida mõned mõisted ja määratlused.
Pascali seadus hüdrostaatika kohta.
1653. aastal avastas prantsuse teadlane B. Pascal seaduse, mida tavaliselt nimetatakse hüdrostaatika põhiseaduseks.
See kõlab nii:
Välisjõudude poolt tekitatud rõhk vedeliku pinnale kandub vedelikku kõikides suundades võrdselt.
Pascali seadust on lihtne mõista, kui vaadata aine molekulaarstruktuuri. Vedelikes ja gaasides on molekulidel suhteline vabadus, erinevalt tahketest ainetest. Tahketes ainetes koonduvad molekulid kristallvõredeks.
Suhteline vabadus, mis vedelike ja gaaside molekulidel on, võimaldab vedelikule või gaasile avaldatavat rõhku üle kanda mitte ainult jõu suunas, vaid ka kõigis teistes suundades.
Hüdrostaatika Pascali seadust kasutatakse tööstuses laialdaselt. Sellel seadusel põhineb hüdroautomaatika töö, mis juhib CNC-masinaid, autosid ja lennukeid ning paljusid teisi hüdromasinaid.
Hüdrostaatilise rõhu mõiste ja valem
Eespool kirjeldatud Pascali seadusest järeldub, et:
Hüdrostaatiline rõhk on rõhk, mida gravitatsioon avaldab vedelikule.
Hüdrostaatilise rõhu suurus ei sõltu anuma kujust, milles vedelik asub ja selle määrab toode
P = ρgh, kus
ρ – vedeliku tihedus
g – vabalangemise kiirendus
h – sügavus, mille juures rõhk määratakse.
Selle valemi illustreerimiseks vaatame 3 erineva kujuga anumat.
Kõigil kolmel juhul on anuma põhjas oleva vedeliku rõhk sama.
Vedeliku kogurõhk anumas on võrdne
P = P0 + ρgh, kus
P0 – surve vedeliku pinnale. Enamikul juhtudel eeldatakse, et see on võrdne atmosfäärirõhuga.
Hüdrostaatiline survejõud
Valime tasakaalus olevas vedelikus teatud ruumala, seejärel lõikame selle suvalise tasandi AB võrra kaheks osaks ja jätame mõtteliselt kõrvale ühe neist osadest, näiteks ülemise. Sel juhul peame rakendama tasapinnale AB jõudu, mille toime on samaväärne ruumala äravisatud ülemise osa mõjuga selle ülejäänud alumisele osale.
Vaatleme lõiketasandil AB suletud kontuuri pindala ΔF, mis sisaldab mõnda suvalist punkti a. Laske sellele alale mõjuda jõud ΔP.
Siis hüdrostaatiline rõhk, mille valem näeb välja selline
Рср = ΔP / ΔF
tähistab pindalaühiku kohta mõjuvat jõudu, nimetatakse keskmiseks hüdrostaatiliseks rõhuks või keskmiseks hüdrostaatiliseks rõhupingeks alal ΔF.
Tegelik rõhk selle piirkonna erinevates punktides võib olla erinev: mõnes punktis võib see olla suurem, teises väiksem kui keskmine hüdrostaatiline rõhk. On ilmne, et üldiselt erineb keskmine rõhk Рср punktis a tegelikust rõhust vähem, seda väiksem on pindala ΔF ja piirväärtuses langeb keskmine rõhk punktis a tegeliku rõhuga kokku.
Tasakaalus olevate vedelike puhul on vedeliku hüdrostaatiline rõhk sarnane tahkete ainete survepingele.
Rõhu SI ühik on njuuton ruutmeetri kohta (N/m2) – seda nimetatakse paskaliks (Pa). Kuna pascali väärtus on väga väike, kasutatakse sageli suurendatud ühikuid:
kilonewton ruutmeetri kohta – 1 kN/m 2 = 1*10 3 N/m 2
meganewton ruutmeetri kohta – 1MN/m2 = 1*10 6 N/m2
Rõhku, mis on võrdne 1*10 5 N/m 2, nimetatakse baariks (bar).
Füüsikalises süsteemis on rõhu kavatsuse ühikuks dyne ruutsentimeetri kohta (dyne/m2), tehnosüsteemis kilogramm-jõud ruutmeetri kohta (kgf/m2). Praktikas mõõdetakse vedeliku rõhku tavaliselt kgf / cm2 ja rõhku, mis on võrdne 1 kgf / cm2, nimetatakse tehniliseks atmosfääriks (at).
Kõigi nende üksuste vahel on järgmine seos:
1at = 1 kgf / cm2 = 0,98 bar = 0,98 * 10 5 Pa = 0,98 * 10 6 dyne = 10 4 kgf / m2
Tuleb meeles pidada, et tehnilisel atmosfääril (at) ja füüsilisel atmosfääril (At) on erinevus. 1 At = 1,033 kgf/cm 2 ja esindab normaalset rõhku merepinnal. Atmosfäärirõhk sõltub koha kõrgusest merepinnast.
Hüdrostaatilise rõhu mõõtmine
Praktikas kasutatakse hüdrostaatilise rõhu suuruse arvestamiseks erinevaid meetodeid. Kui hüdrostaatilise rõhu määramisel võetakse arvesse ka vedeliku vabale pinnale mõjuvat atmosfäärirõhku, nimetatakse seda summaarseks ehk absoluutseks. Sellisel juhul mõõdetakse rõhu väärtust tavaliselt tehnilistes atmosfäärides, mida nimetatakse absoluutseks (ata).
Sageli ei võeta rõhu arvestamisel arvesse ka õhurõhku vabal pinnal, määrates nn hüdrostaatilise ülerõhu ehk manomeetrirõhu, s.o. rõhk üle atmosfääri.
Manomeetriline rõhk on defineeritud kui erinevus vedeliku absoluutrõhu ja atmosfäärirõhu vahel.
Rman = Rabs – Ratm
ja neid mõõdetakse ka tehnilistes atmosfäärides, mida antud juhul nimetatakse üleliigseks.
Juhtub, et vedeliku hüdrostaatiline rõhk on väiksem kui atmosfäärirõhk. Sel juhul öeldakse, et vedelikul on vaakum. Vaakumi suurus on võrdne vedeliku atmosfäärirõhu ja absoluutrõhu erinevusega
Rvak = Ratm – Rabs
ja seda mõõdetakse nullist atmosfäärini.
Hüdrostaatilisel veesurvel on kaks peamist omadust:
See on suunatud piki sisemist normaalset piirkonda, millel see toimib;
Rõhu suurus antud punktis ei sõltu suunast (st punkti asukoha ruumi orientatsioonist).
Esimene omadus on lihtne tagajärg asjaolule, et puhkeolekus olevas vedelikus puuduvad tangentsiaalsed ja tõmbejõud.
Oletame, et hüdrostaatiline rõhk ei ole suunatud mööda normaalset, s.t. mitte risti, vaid mõne nurga all saidi suhtes. Seejärel saab selle lagundada kaheks komponendiks - normaalseks ja puutujaks. Tangentsiaalse komponendi olemasolu, mis on tingitud resistentsusjõudude puudumisest puhkeolekus olevas vedelikus, põhjustaks paratamatult vedeliku liikumise piki platvormi, st. rikuks ta tasakaalu.
Seetõttu on hüdrostaatilise rõhu ainus võimalik suund selle koha suhtes normaalne.
Kui eeldame, et hüdrostaatiline rõhk on suunatud mitte mööda sisemist, vaid piki välist normaalväärtust, s.o. mitte vaadeldava objekti sees, vaid sellest väljas, siis tänu sellele, et vedelik ei pea vastu tõmbejõududele, hakkaksid vedeliku osakesed liikuma ja selle tasakaal rikuks.
Järelikult on vee hüdrostaatiline rõhk alati suunatud piki sisemist normi ja kujutab endast surverõhku.
Sellest samast reeglist järeldub, et kui rõhk ühel hetkel muutub, siis rõhk selle vedeliku mis tahes muus punktis muutub sama palju. See on Pascali seadus, mis on sõnastatud järgmiselt: Vedelikule avaldatav rõhk kandub vedeliku sees kõikidesse suundadesse võrdse jõuga.
Hüdrostaatilise rõhu all töötavate masinate töö põhineb selle seaduse rakendamisel.
Teine rõhu väärtust mõjutav tegur on vedeliku viskoossus, mida kuni viimase ajani tavaliselt eirati. Kõrgsurvel töötavate agregaatide tulekuga tuli arvestada ka viskoossusega. Selgus, et rõhu muutumisel võib osade vedelike, näiteks õlide viskoossus mitu korda muutuda. Ja see määrab juba võimaluse kasutada selliseid vedelikke töökeskkonnana.
Vedelikud ja gaasid edastavad kõikides suundades mitte ainult neile avaldatavat välist rõhku, vaid ka rõhku, mis nende sees oma osade raskuse tõttu eksisteerib. Ülemised vedelikukihid suruvad keskmistele, alumistele ja viimased alumisele.
Vedeliku puhkeolekus avaldatavat rõhku nimetatakse hüdrostaatiline.
Saadame valem vedeliku hüdrostaatilise rõhu arvutamiseks suvalisel sügavusel h (joonisel 98 punkti A läheduses). Selle kohal asuva kitsa vertikaalse vedelikusamba survejõudu saab väljendada kahel viisil:
esiteks selle samba põhjas oleva rõhu ja selle ristlõikepindala korrutis:
F = pS;
teiseks sama vedelikusamba massina, s.o vedeliku massi (mille saab leida valemiga m = ρV, kus maht V = Sh) ja raskuskiirenduse g korrutis:
F = mg = ρShg.
Võrdlustame mõlemad survejõu avaldised:
pS = ρShg.
Jagades selle võrdsuse mõlemad pooled alaga S, leiame vedeliku rõhu sügavusel h:
p = ρgh. (37.1)
Saime hüdrostaatilise rõhu valem. Hüdrostaatiline rõhk vedeliku sees mis tahes sügavusel ei sõltu selle mahuti kujust, milles vedelik asub, ja on võrdne vedeliku tiheduse, gravitatsioonikiirenduse ja rõhu arvestamise sügavuse korrutisega.
Sama kogus vett, olles erinevates anumates, võib avaldada põhjale erinevat survet. Kuna see rõhk sõltub vedelikusamba kõrgusest, on see kitsastes anumates suurem kui laiades. Tänu sellele võib isegi väike kogus vett tekitada väga kõrge rõhu. 1648. aastal demonstreeris seda väga veenvalt B. Pascal. Ta pistis kitsa toru kinnisesse veega täidetud tünni ja maja teise korruse rõdule minnes valas sellesse torusse kruusi vett. Toru väikese paksuse tõttu tõusis selles olev vesi suurele kõrgusele ning rõhk tünnis tõusis nii palju, et tünni kinnitused ei pidanud vastu ja see lõhenes (joon. 99).
Saadud tulemused ei kehti mitte ainult vedelike, vaid ka gaaside kohta. Ka nende kihid suruvad üksteist ja seetõttu eksisteerib neis ka hüdrostaatiline rõhk. 
1. Millist rõhku nimetatakse hüdrostaatiliseks? 2. Millistest väärtustest see rõhk sõltub? 3. Tuletage hüdrostaatilise rõhu valem suvalise sügavuse korral. 4. Kuidas saate väikese veekogusega tugevat survet tekitada? Räägi meile Pascali kogemusest.
Eksperimentaalne ülesanne. Võtke kõrge anum ja tehke selle seina kolm väikest auku erinevatel kõrgustel. Kata augud plastiliiniga ja täida anum veega. Avage augud ja vaadake, kuidas veejoad välja voolavad (joonis 100). Miks vesi aukudest välja lekib? Mida see tähendab, et veesurve suureneb sügavusega?
Rõhk on füüsiline suurus, mis mängib looduses ja inimese elus erilist rolli. See silmale nähtamatu nähtus ei mõjuta mitte ainult keskkonnaseisundit, vaid on ka kõigile väga hästi tunnetatav. Mõelgem välja, mis see on, mis tüübid see eksisteerib ja kuidas erinevates keskkondades survet (valemit) leida.
Mis on rõhk füüsikas ja keemias?
See termin viitab olulisele termodünaamilisele suurusele, mida väljendatakse survejõu suhtena, mis avaldatakse risti selle pindalaga, millele see mõjub. See nähtus ei sõltu selle süsteemi suurusest, milles see töötab, ja viitab seetõttu intensiivsetele kogustele.
Tasakaaluseisundis on rõhk süsteemi kõikides punktides sama.
Füüsikas ja keemias tähistatakse seda tähega “P”, mis on termini ladinakeelse nimetuse lühend pressūra.
Rääkides vedeliku osmootsest rõhust (raku sees ja väljaspool oleva rõhu tasakaal), kasutatakse tähte "P".
Surveühikud
Rahvusvahelise SI-süsteemi standardite kohaselt mõõdetakse kõnealust füüsikalist nähtust paskalites (kirillitsa – Pa, ladina – Ra).
Rõhuvalemi põhjal selgub, et üks Pa võrdub ühe N-ga (njuuton – jagatud ühe ruutmeetriga (pindala ühik).
Praktikas on aga pascalite kasutamine üsna keeruline, kuna see seade on väga väike. Sellega seoses saab seda suurust mõõta lisaks SI standarditele erinevalt.
Allpool on toodud selle kuulsaimad analoogid. Enamik neist on laialdaselt kasutusel endises NSV Liidus.
- Baarid. Üks riba on võrdne 105 Pa-ga.
- Torrid ehk elavhõbedamillimeetrid. Ligikaudu üks torr vastab 133,3223684 Pa-le.
- Veesammas millimeetrites.
- Veesamba meetrit.
- Tehnilised atmosfäärid.
- Füüsilised atmosfäärid.Üks atm võrdub 101 325 Pa ja 1,033233 atm.
- Kilogramm-jõud ruutsentimeetri kohta. Samuti eristatakse tonn- ja grammjõudu. Lisaks on olemas analoog nael-jõule ruuttolli kohta.
Surve üldvalem (7. klassi füüsika)
Antud füüsikalise suuruse määratluse järgi saab määrata selle leidmise meetodi. See näeb välja nagu alloleval fotol.
Selles on F jõud ja S on pindala. Teisisõnu, rõhu leidmise valem on selle jõud jagatud pindalaga, millele see mõjub.
Selle võib kirjutada ka järgmiselt: P = mg / S või P = pVg / S. Seega osutub see füüsikaline suurus seotuks teiste termodünaamiliste muutujatega: ruumala ja mass.
Surve puhul kehtib järgmine põhimõte: mida väiksem on ruum, mida jõud mõjutab, seda suurem on sellele langev survejõud. Kui pindala suureneb (sama jõuga), siis soovitud väärtus väheneb.
Hüdrostaatilise rõhu valem
Ainete erinevad agregatsiooniseisundid tagavad üksteisest erinevate omaduste olemasolu. Sellest lähtuvalt on ka neis P määramise meetodid erinevad.
Näiteks veesurve (hüdrostaatiline) valem näeb välja selline: P = pgh. See kehtib ka gaaside kohta. Seda ei saa aga kasutada õhurõhu arvutamiseks kõrguse ja õhutiheduse erinevuse tõttu.
Selles valemis p on tihedus, g on raskuskiirendus ja h on kõrgus. Sellest lähtuvalt, mida sügavamale ese või objekt on sukeldatud, seda suurem on sellele vedeliku (gaasi) sees avaldatav rõhk.
Vaadeldav variant on klassikalise näite P = F / S adaptsioon.
Kui meeles pidada, et jõud on võrdne massi tuletisega vaba langemise kiiruse järgi (F = mg) ja vedeliku mass on ruumala tuletis tiheduse järgi (m = pV), siis võib valemi rõhk olla kirjutatud kujul P = pVg / S. Sel juhul on ruumala pindala korrutatud kõrgusega (V = Sh).
Kui sisestame need andmed, selgub, et lugeja ja nimetaja pindala saab väljundis vähendada - ülaltoodud valem: P = pgh.
Vedelike rõhku arvestades tasub meeles pidada, et erinevalt tahketest on neis sageli võimalik pinnakihi kumerus. Ja see omakorda aitab kaasa täiendava surve tekkimisele.
Selliste olukordade jaoks kasutatakse veidi erinevat rõhuvalemit: P = P 0 + 2QH. Sel juhul on P 0 mittekõvera kihi rõhk ja Q on vedeliku pingepind. H on pinna keskmine kumerus, mis määratakse vastavalt Laplace'i seadusele: H = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Komponendid R 1 ja R 2 on põhikõveruse raadiused.
Osarõhk ja selle valem
Kuigi meetod P = pgh on rakendatav nii vedelike kui ka gaaside puhul, on viimastes parem rõhku arvutada veidi teistmoodi.
Fakt on see, et looduses ei leidu absoluutselt puhtaid aineid reeglina kuigi sageli, kuna selles on ülekaalus segud. Ja see kehtib mitte ainult vedelike, vaid ka gaaside kohta. Ja nagu teate, avaldab igaüks neist komponentidest erinevat survet, mida nimetatakse osaliseks.
Seda on üsna lihtne määratleda. See on võrdne vaadeldava segu iga komponendi rõhu summaga (ideaalgaas).
Sellest järeldub, et osarõhu valem näeb välja selline: P = P 1 + P 2 + P 3 ... ja nii edasi, vastavalt koostisosade arvule.
Sageli on juhtumeid, kui on vaja määrata õhurõhku. Kuid mõned inimesed teevad ekslikult arvutusi ainult hapnikuga vastavalt skeemile P = pgh. Õhk on aga erinevate gaaside segu. See sisaldab lämmastikku, argooni, hapnikku ja muid aineid. Praeguse olukorra põhjal on õhurõhu valem kõigi selle komponentide rõhkude summa. See tähendab, et peaksime võtma ülalmainitud P = P 1 + P 2 + P 3 ...
Kõige tavalisemad rõhu mõõtmise instrumendid
Hoolimata asjaolust, et kõnealust termodünaamilist suurust ei ole ülalnimetatud valemite abil keeruline arvutada, pole mõnikord lihtsalt aega arvutuse tegemiseks. Lõppude lõpuks peate alati arvestama paljude nüanssidega. Seetõttu on mugavuse huvides mitme sajandi jooksul välja töötatud mitmeid seadmeid, mis teevad seda inimeste asemel.
Tegelikult on peaaegu kõik seda tüüpi seadmed teatud tüüpi manomeetrid (aitab määrata gaaside ja vedelike rõhku). Kuid need erinevad disaini, täpsuse ja rakendusala poolest.
- Atmosfäärirõhku mõõdetakse manomeetriga, mida nimetatakse baromeetriks. Kui on vaja määrata vaakum (st rõhk alla atmosfääri), kasutatakse teist tüüpi seda, vaakummõõturit.
- Inimese vererõhu väljaselgitamiseks kasutatakse sfügmomanomeetrit. Enamikule inimestele on see paremini tuntud kui mitteinvasiivne vererõhumõõtja. Selliseid seadmeid on palju: elavhõbeda mehaanilisest kuni täisautomaatse digitaalni. Nende täpsus sõltub materjalidest, millest need on valmistatud, ja mõõtmiskohast.
- Rõhulangused keskkonnas (inglise keeles - rõhulangus) määratakse diferentsiaalrõhumõõturite abil (mitte segi ajada dünamomeetritega).
Surve tüübid
Arvestades survet, selle leidmise valemit ja selle variatsioone erinevate ainete puhul, tasub õppida tundma selle koguse sorte. Neid on viis.
- Absoluutne.
- Baromeetriline
- Liigne.
- Vaakummeetria.
- Diferentsiaal.
Absoluutne
See on üldrõhu nimi, mille all aine või objekt asub, arvestamata atmosfääri muude gaasiliste komponentide mõju.
Seda mõõdetakse paskalites ja see on ülemäärase rõhu ja atmosfäärirõhu summa. See on ka erinevus baromeetriliste ja vaakumtüüpide vahel.
See arvutatakse valemiga P = P 2 + P 3 või P = P 2 - P 4.
Absoluutrõhu lähtepunktiks planeedi Maa tingimustes on rõhk konteineris, millest õhk on eemaldatud (st klassikaline vaakum).
Enamikus termodünaamilistes valemites kasutatakse ainult seda tüüpi rõhku.
Baromeetriline
See termin tähistab atmosfääri rõhku (gravitatsiooni) kõikidele selles leiduvatele objektidele ja objektidele, sealhulgas Maa enda pinnale. Enamik inimesi teab seda ka atmosfäärina.
See on klassifitseeritud üheks ja selle väärtus varieerub sõltuvalt mõõtmiskohast ja -ajast, samuti ilmastikutingimustest ja asukohast üle/alla merepinna.
Baromeetrilise rõhu suurus on võrdne atmosfäärijõu mooduliga selle suhtes ühe ühiku suurusel alal.
Stabiilses atmosfääris on selle füüsikalise nähtuse suurus võrdne õhusamba massiga alusel, mille pindala on võrdne ühega.
Normaalne õhurõhk on 101 325 Pa (760 mm Hg 0 kraadi Celsiuse järgi). Veelgi enam, mida kõrgemal on objekt Maa pinnast, seda madalamaks muutub õhurõhk sellele. Iga 8 km järel väheneb see 100 Pa võrra.
Tänu sellele omadusele keeb vesi veekeetjates mägedes palju kiiremini kui kodus pliidil. Fakt on see, et rõhk mõjutab keemistemperatuuri: kui see väheneb, väheneb viimane. Ja vastupidi. Sellel omadusel põhineb selliste köögiseadmete nagu kiirkeetja ja autoklaav töö. Rõhu tõus nende sees aitab kaasa kõrgemate temperatuuride tekkele anumates kui tavalistes pliidipannides.
Atmosfäärirõhu arvutamiseks kasutatakse baromeetrilise kõrguse valemit. See näeb välja nagu alloleval fotol.
P on soovitud väärtus kõrgusel, P 0 on õhu tihedus pinna lähedal, g on vaba langemise kiirendus, h on kõrgus Maast, m on gaasi molaarmass, t on süsteemi temperatuur, r on universaalne gaasikonstant 8,3144598 J⁄( mol x K) ja e on Eichleri arv, mis on võrdne 2,71828-ga.
Sageli kasutatakse ülaltoodud atmosfäärirõhu valemis R asemel K - Boltzmanni konstanti. Universaalset gaasikonstanti väljendatakse sageli selle korrutise kaudu Avogadro numbriga. Arvutamiseks on mugavam, kui osakeste arv on antud moolides.
Arvutuste tegemisel tuleb alati arvestada õhutemperatuuri muutumise võimalusega meteoroloogilise olukorra muutumise või merepinna kõrguse tõusmisel, samuti geograafilise laiuskraadiga.
Mõõdik ja vaakum
Atmosfääri ja mõõdetud välisrõhu erinevust nimetatakse ülerõhuks. Olenevalt tulemusest muutub koguse nimetus.
Kui see on positiivne, nimetatakse seda manomeetriliseks rõhuks.
Kui saadud tulemusel on miinusmärk, nimetatakse seda vaakummeetriliseks. Tasub meeles pidada, et see ei saa olla suurem kui baromeetriline.
Diferentsiaal
See väärtus on rõhu erinevus erinevates mõõtmispunktides. Reeglina kasutatakse seda mis tahes seadmete rõhulanguse määramiseks. See kehtib eriti naftatööstuses.
Olles välja mõelnud, millist termodünaamilist suurust nimetatakse rõhuks ja milliste valemitega see leitakse, võime järeldada, et see nähtus on väga oluline ja seetõttu pole teadmised selle kohta kunagi üleliigsed.