Тиск у рідині та газі
Химия

Тиск у рідині та газі


Завантажити реферат: Тиск у рідині та газі

Тиск — величина, що дорівнює відношенню сили, що діє перпендикулярно поверхні, до площі цієї поверхні, називається тиском. За одиницю тиску приймається такий тиск, який виробляє сила в 1Н, що діє поверхню площею 1м 2 перпендикулярно цієї поверхні. Отже, щоб визначити тиск, треба силу, що діє перпендикулярно до поверхні, розділити на площу поверхні:

Відомо, що молекули газу безладно рухаються. При своєму русі вони стикаються одна з одною, а також зі стінками судини, в якій знаходиться газ. Молекул у газі багато, тому і кількість їх ударів дуже велика. Наприклад, число ударів молекул повітря, що у кімнаті, на поверхню площею 1см 2 за 1 сек. виражається двадцятитризначним числом. Хоча сила удару окремої молекули мала, але дія всіх молекул об стінки судини значною, вона створює тиск газу.

Отже, тиск газу на стінки судини (і на поміщене в газ тіло) викликається ударами молекул газу. Відомо, що молекули газу безладно рухаються. При своєму русі вони стикаються одна з одною, а також зі стінками судини, в якій знаходиться газ. Молекул у газі багато, тому й кількість їх ударів дуже велика. Наприклад, число ударів молекул повітря, що знаходиться в кімнаті, на поверхню площею 1 см 2 за 1 виражається двадцятитризначним числом. Хоча сила удару окремої молекули мала, але дія всіх молекул об стінки судини значна, вона створює тиск газу. Отже, тиск газу на стінки судини (і на поміщене в газ тіло) викликається ударами молекул газу.

При зменшенні обсягу газу його тиск збільшується, а при збільшенні обсягу тиск зменшується за умови, що маса та температура газу залишаються незмінними

Тиск, що виробляється на рідину або газ, передається без зміни до кожної точки обсягу рідини або газу ( закон Паскаля )

На основі закону Паскаля легко пояснити такий досвід.

На малюнку зображена порожня куля, що має в різних місцях вузькі отвори. До кулі приєднано трубку, в яку вставлено поршень. Якщо набрати води в кулю і всунути в трубку поршень, вода поллється з усіх отворів кулі. У цьому досвіді поршень давить на поверхню води в трубці. Частинки води, що знаходяться під поршнем, ущільнюючись, передають його тиск іншим шарам, що лежать глибше. Таким чином, тиск поршня передається в кожну точку рідини, що заповнює кулю. В результаті частина води виштовхується з кулі у вигляді струмків, що випливають із усіх отворів.

Якщо шар заповнити димом, то при всуненні поршня в трубку з усіх отворів кулі почнуть виходити струмка диму. Це підтверджує, що і гази передають тиск, що на них виробляється, на всі боки однаково.

Опустимо трубку з гумовим дном, в яку налита вода, в іншу, ширшу посудину з водою. Ми побачимо, що з опусканням трубки гумова плівка поступово випрямляється. Повне випрямлення плівки показує, що сили, що діють її зверху і знизу, рівні. Настає повне випрямлення плівки тоді, коли рівні води в трубці та посудині збігаються

Отже, досвід показує, що всередині рідини існує тиск і на тому самому рівні воно однаково по всіх напрямках. З глибиною тиск зростає. Гази щодо цього не відрізняються від рідин

Формула до розрахунку тиску рідини на дно судини. З цієї формули видно, що тиск рідини на дно судини залежить тільки від густини та висоти стовпа рідини

Мембранний манометр. Як виміряти тиск рідини на поверхню твердого тіла? Як виміряти, наприклад, тиск води на дно склянки? Звичайно, дно склянки деформується під дією сил тиску, і знаючи величину деформації, ми могли б визначити величину сили, що викликала її, і розрахувати тиск; але ця деформація настільки мала, що змінити практично неможливо. Так як судити з деформації даного тіла про тиск, що надається на нього рідиною, зручно лише в тому випадку, коли деформації досить великі, то для практичного визначення тиску рідини користуються спеціальними приладами — манометрами, в яких деформації мають порівняно велику величину, що легко вимірюється.

Найпростіший мембранний манометр влаштований в такий спосіб. Тонка пружна пластинка М — мембрана — герметично закриває порожню коробку K . До мембрани приєднаний покажчик Р, що обертається біля осі О. При зануренні приладу рідина мембрана прогинається під дією сил тиску, і її прогин передається у збільшеному вигляді покажчику, що пересувається за шкалою. Кожному положенню покажчика відповідає певний прогин мембрани, отже, і певна сила тиску мембрану. Знаючи площу мембрани, можна від сил тиску перейти до самих тисків. Можна безпосередньо вимірювати тиск, якщо заздалегідь проградуювати манометр, тобто визначити, якому тиску відповідає те чи інше положення покажчика на шкалі. Для цього потрібно піддати манометр впливу тисків, величина яких відома і, помічаючи положення стрілки покажчика, проставити відповідні цифри на шкалі приладу.

Повітряну оболонку, що оточує Землю, називають атмосферою (від грецьких слів: атмос — пара, повітря та сфера-куля).

Атмосфера, як показали спостереження за польотом штучних супутників Землі, тягнеться на висоту кількох тисяч кілометрів. Ми живемо на дні величезного повітряного океану. Поверхня Землі – дно цього океану.

Внаслідок дії сили тяжіння верхні шари повітря, подібно до води океану, стискають нижні шари. Повітряний шар, що прилягає безпосередньо до Землі, стиснутий найбільше і згідно із законом Паскаля передає тиск, що виробляється на нього, по всіх напрямках.

В результаті цього земна поверхня і тіла, що знаходяться на ній, зазнають тиску всієї товщі повітря, або, як зазвичай кажуть, зазнають атмосферного тиску

У практиці для вимірювання атмосферного тиску використовують металевий барометр, званий анероїдом (у перекладі з грецької — без рідинний. Так барометр називають тому, що він не містить ртуті).

Зовнішній вигляд анероїду зображено малюнку. Головна частина його – металева коробочка 1 з хвилястою (гофрованою) поверхнею. З цієї коробочки викачано повітря, а щоб атмосферний тиск не роздавило коробочку, її пружиною кришку 2 відтягують вгору. При збільшенні атмосферного тиску кришка прогинається вниз та натягує пружину. При зменшенні тиску пружина випрямляє кришку. До пружини за допомогою передавального механізму 3 прикріплена стрілка-покажчик 4, яка пересувається праворуч або ліворуч при зміні тиску. Під стрілкою укріплено шкалу, розподілу якої нанесено за показаннями ртутного барометра. Так, число 750, проти якого стоїть стрілка анероїда, показує, що на даний момент у ртутному барометрі висота ртутного стовпа 750 мм.

Отже, атмосферний тиск дорівнює 750 мм рт. ст., або 1000 гПа.

Знання атмосферного тиску дуже важливе для прогнозування погоди найближчими днями, оскільки зміна атмосферного тиску пов’язані з зміною погоди. Барометр – необхідний прилад при метеорологічних спостереженнях

Список використаної литературы:

  1. Підручники з Фізики за 7-9
  2. Елементарний підручник Фізики (том 1-2)
  3. Довідник з Фізики для школярів
  4. Інтернет. (www.big-il.com)

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *