Articles

Kaasun paine

24 marraskuun, 2021 by admin

minkä tahansa kaasun tärkeä ominaisuus on sen paine. Meillä on jonkin verran kokemusta gaspressure että meillä ei ole ominaisuuksia, kuten eviscosity ja Kokoonpuristuvuus. Joka päivä kuulemme TV-meteorologin antavan arvionsa teatmosfäärin ilmanpaineesta (esimerkiksi 29,8 tuumaa elohopeaa). Ja useimmat meistä ovat räjäyttäneet ilmapallon tai käyttävät pumppua täyttääkseen polkupyörän renkaan tai koripallon.

koska aerodynamiikan ymmärtämisen kannalta on tärkeää ymmärtää, mikä paine on ja miten se toimii, olemme sisällyttäneet aloittelijan oppaaseen useita kaasunpaineeseen liittyviä dioja. Interactive atmosphere Simulator mahdollistaa staattisen ilmanpaineen muutosten tutkimisen korkeuden mukaan. Foilsim-ohjelma näyttää, miten paine vaihtelee nostosiiven ympärillä, ja theEngineSim-ohjelma näyttää, miten paine muuttuu turbiinimoottorin kautta.Toinen simulaattori auttaa tutkimaan, miten paine muuttaa suurilla nopeuksilla esiintyviä acrossshock-aaltoja.Paineita voi tarkastella kahdella tavalla: (1) pienen mittakaavan toiminta yksittäisten ilman molekyylejä tai (2) suuren mittakaavan toiminta suuren määrän molekyylejä.

paineen Molekyylimääritelmä

kaasujen kineettisestä teoriasta kaasu koostuu suuresta määrästä molekyylejä, jotka ovat hyvin pieniä suhteessa molekyylien väliseen etäisyyteen. Molekyylit agasare jatkuvasti, randommonion ja usein törmäävät toisiinsa ja seinät ofany säiliö. Molekyyleillä on massan,liikemäärän ja energian fysikaaliset ominaisuudet.Yksittäisen molekyylin liikemäärä vastaa sen massaa ja nopeutta, kun taas liike-energia on puolikas massasta kertaa neliö velocity.As kaasumolekyylit törmäävät seinämiin säiliössä, kuten kuvan vasemmalla puolella on esitetty, molekyylit antavat momentumin seiniin tuottaen voimaa kohtisuorassa seinään.Kaikkien seinään iskevien molekyylien voimien summa jaettuna seinämän pinta-alalla määritellään paineeksi. Kaasun paine onkaasun liikkuvien molekyylien keskimääräisen lineaarisen momentin mitta.Paine toimii kohtisuorassa (normaali) seinään; tangentiaalinen (leikkaus)osa voima on suhteessa theviscosity of kaasu.

Skalaarisuure

Tarkastellaanpa staattista kaasua; sellaista, joka ei näytä liikkuvan tai virtaavan.Vaikka kaasu kokonaisuutena ei näytä liikkuvan, kaasun yksittäiset molekyylit, joita emme näe, ovat jatkuvassa vaihtelussa. Koska kyseessä on lähes ääretön määrä molekuleita ja koska yksittäisen molekuleen liike on sattumanvarainen joka suuntaan, emme havaitse mitään liikettä. Jos suljemme kaasun säiliöön, havaitsemme kaasun paineen, joka syntyy molekyyleistä, jotka törmäävät säiliön seinämiin. Wecan laittaa seinät säiliömme missä tahansa sisällä kaasua, ja voima per alue (paine) on sama.Voimme kutistua koko meidän ”säiliö” alas äärettömän pieni piste, ja paine on yksi arvo, että piste. Siksi paine on ascalarquantity, ei avector määrä. Sillä on suuruus, mutta siihen ei liity suuntaa. Paine vaikuttaa kaikkiin suuntiin pisteessä kaasun sisällä. Kaasun pinnalla painevoima vaikuttaa kohtisuoraan pintaan nähden.

Jos kaasu kokonaisuutena liikkuu, mitattu paine on liikkeessä erilainen. The ordered motion of the gasproduces an ordered component of the momentum in thedirection of the motion.Yhdistämme ylimääräisen paineenkomponentin, jota kutsutaan dynaamiseksi paineeksi, tähän nesteen liikemäärään.Liikkeen suunnasta mitattua painetta kutsutaan kokonaispaineeksi, ja se on yhtä suuri kuin Bernoullin yhtälön kuvaamien staattisten ja dynaamisten paineiden summa.

Makroasteikon määritelmä paineelle

siirryttäessä suurempaan mittakaavaan paine on astaattivaihteleva kaasun, kuten lämpötila ja voimakkuus.Muutos paineen aikana tahansa prosessi ongoverned lakien ofthermodynamics.Voit tutkia paineen vaikutuksia muihin kaasun variablesat animoitu kaasu lab.Vaikka paine itsessään on skalaari, voimme määritellä paineen, joka on yhtä suuri kuin paine (voima/pinta-ala) kertaa pinta-ala kohtisuorassa pintaa vastaan.Painevoima on vektorisuure.

Painevoimilla on joitakin ainutlaatuisia ominaisuuksia verrattuna gravitaatiomekaanisiin tai mekaanisiin forces.In kuvassa yllä oikealla, meillä on punainen gasthat on rajoitettu laatikkoon. Laatikon yläosaan kohdistetaan mekaaninen voima. Laatikon sisällä oleva painevoima vastustaa sovellettua voimaa Newtonin kolmannen liikelain mukaisesti.Skalaaripaine on yhtä suuri kuin ulkoinen voima jaettuna laatikon yläosan pinta-alalla. Kaasun sisällä paine vaikuttaa kaikkiin suuntiin. Joten paine työntää laatikon pohjalle ja sivuille. Tämä eroaa yksinkertaisesta kiinteästä mekaniikasta. Jos kaasu olisi kiinteä, laatikon sivuihin ei kohdistuisi voimia, vaan kohdistettu voima välittyisi yksinkertaisesti pohjaan. Mutta kaasussa, koska molekyylit voivat liikkua vapaasti ja törmätä toisiinsa, pystysuuntaisessa suunnassa sovellettava voima aiheuttaa vaakasuuntaisia voimia.

toiminta:
div> opastukset