ważną właściwością każdego gazu jest jego ciśnienie. Mamy pewne doświadczenie z ciśnieniem gazu, którego nie mamy z właściwościami takimi jakdyskosyjność i ściśliwość. Każdego dnia słyszymy, jak meteorolog telewizyjny ocenia ciśnienie barometryczne teatmosfery (na przykład 29,8 cala Merkurego). Większość z nas wysadziła balon lub użyła pompy do napompowania opony rowerowej lub koszykówki.

ponieważ zrozumienie, czym jest ciśnienie i jak działa, jest bardzo istotne dla zrozumienia aerodynamiki, w Poradniku dla początkujących zamieszczamy kilka slajdów na temat ciśnienia gazu. Interaktywny symulator atmosfery umożliwia badanie statycznych zmian ciśnienia powietrza wraz z wysokością. Programfoilsim pokazuje, jak zmienia się ciśnienie wokół skrzydła podnoszącego, a program enginesim pokazuje, jak zmienia się ciśnienie w silniku turbinowym.Inny symulator pomaga zbadać, jak zmienia się ciśnienie acrossshock fale, które występują przy dużych prędkościach.Istnieją dwa sposoby patrzenia na ciśnienie: (1) działanie na małą skalę pojedynczych cząsteczek powietrza lub (2) działanie na dużą skalę dużej liczby cząsteczek.

molekularna definicja ciśnienia

z teorii kinetycznej gazów, Gaz składa się z dużej liczby cząsteczek, które są bardzo małe w stosunku do odległości między cząsteczkami. Cząsteczki agas są stałe, randommotion i często zderzają się ze sobą i ze ścianami pojemnika. Cząsteczki posiadają fizyczne właściwości masy, pędu i energii.Pęd pojedynczej cząsteczki jest iloczynem jej masy i prędkości, podczas gdy energia kinetyczna jest o połowę masą razy kwadrat velocity.As cząsteczki gazu zderzają się ze ściankami pojemnika, jak pokazano po lewej stronie rysunku, cząsteczki przekazują materiał do ścian, wytwarzając siłę prostopadłą do ściany.Sumę sił wszystkich cząsteczek uderzających w ścianę podzieloną przez powierzchnię ściany definiuje się jako ciśnienie. Ciśnienie gazu jest miarą średniego momentu liniowego poruszających się cząsteczek gazu.Ciśnienie działa prostopadle (normalnie)do ściany; składowa styczna (ścinająca) siły jest związana z obecnością gazu.

wielkość skalarna

spójrzmy na gaz statyczny; taki, który nie wydaje się poruszać ani płynąć.Podczas gdy gaz jako całość nie wydaje się poruszać, poszczególne cząsteczki gazu, których nie widzimy, są w ciągłym ruchu. Ponieważ mamy do czynienia z niemal nieskończoną liczbą cząsteczek i ponieważ ruch poszczególnych cząsteczek jest przypadkowy w każdym kierunku, nie wykrywamy żadnego ruchu. Jeśli umieścimy gaz w pojemniku, wykryjemy w nim ciśnienie od cząsteczek zderzających się ze ścianami naszego pojemnika. Możemy umieścić ściany naszego pojemnika w dowolnym miejscu wewnątrz gazu, a siła na obszar (ciśnienie) jest taka sama.Możemy zmniejszyć rozmiar naszego „pojemnika” do nieskończenie małego punktu, A ciśnienie ma jedną wartość w tym punkcie. Dlatego ciśnienie jest wielkością, a nie wielkością sektorową. Ma wielkość, ale nie ma kierunku związanego z nim. Ciśnienie działa we wszystkich kierunkach w punkcie wewnątrz gazu. Na powierzchni gazu siła nacisku działa prostopadle do powierzchni.

Jeśli Gaz jako całość porusza się,zmierzone ciśnienie jest INNE w kierunku ruchu. Uporządkowany ruch gazu wytwarza uporządkowaną składową pędu w kierunku ruchu.Z tym momentem płynnym kojarzy nam się dodatkowe ciśnienie, zwane ciśnieniem dynamicznym.Ciśnienie zmierzone w kierunku ruchu nazywa się ciśnieniem zespolonym i jest równe sumie ciśnień statycznych i dynamicznych opisanych równaniem Bernoulliego.

Skala Makro definicja ciśnienia

przechodząc do większej skali, ciśnienie jest zmienne w gazie, jak temperatura i gęstość.Zmiana ciśnienia podczas dowolnego procesu jest regulowana przez prawa termodynamiki.W animated gas lab można zbadać wpływ ciśnienia na inne warianty gazu.Chociaż ciśnienie samo w sobie jest skalarne, możemy zdefiniować siłę nacisku równą ciśnieniu (Siła/pole) razy powierzchnia w kierunku prostopadłym do powierzchni.Siła nacisku jest wielkością wektorową.

siły nacisku mają pewne unikalne właściwości w porównaniu do grawitacyjnych lub mechanicznych forces.In rysunek pokazany powyżej po prawej stronie, mamy czerwony gazktóry jest zamknięty w pudełku. Do górnej części skrzynki przykładana jest siła mechaniczna. Siła nacisku wewnątrz pudełka sprzeciwia się przyłożonej sile zgodnie z trzecim prawem ruchu Newtona.Ciśnienie skalarne jest równe sile zewnętrznej podzielonej przez powierzchnię wierzchołka pola. Wewnątrz gazu ciśnienie działa we wszystkich kierunkach. Tak więc nacisk popycha na dole pudełka i na bokach. Różni się to od prostej mechaniki bryłowej. Gdyby gaz był ciałem stałym, na boki skrzynki nie przyłożyłyby się żadne siły; przyłożona siła byłaby po prostu przekazywana do buttomu. Ale w gazie, ponieważ cząsteczki mogą swobodnie się poruszać i zderzać ze sobą, siła przyłożona do kierunku pionowego powoduje siły w kierunku poziomym.

Działalność:
przycisk wyświetlający aktywność klasy 9-12 wycieczki z przewodnikiem

• standardowy model atmosfery:
• statyka gazu:
• Pitot-static tube:

nawigacja ..

Beginner’s Guide Home Page