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Druckeinheiten

Der Druck ist eine physikalische Größe, die numerisch der Kraft entspricht, die pro Oberflächeneinheit senkrecht zu dieser Oberfläche wirkt. Um den Druck anzuzeigen, wird normalerweise das Symbol p verwendet - von lat.pressūra (Druck).

Der Druck auf die Oberfläche kann ungleichmäßig verteilt sein, daher unterscheiden sie den Druck auf das lokale Fragment der Oberfläche und den durchschnittlichen Druck auf die gesamte Oberfläche.

Der Druck auf die lokale Oberfläche ist definiert als das Verhältnis der Normalkomponente der Kraft dFn, die auf dieses Fragment einwirkende Oberfläche auf die Fläche dieses Fragments dS:

Der durchschnittliche Druck über die gesamte Oberfläche ist das Verhältnis der Normalkomponente der Kraft Fn, auf diese Oberfläche einwirkend, zu seiner Fläche S:

Die Druckmessung von Gasen und Flüssigkeiten erfolgt mit Druckmessgeräten, Differenzdruckmessgeräten, Vakuummessgeräten, Drucksensoren und Luftdruckbarometern.

Druckeinheiten haben eine lange Tradition und sind unter Berücksichtigung unterschiedlicher Medien (flüssig, gasförmig, fest) sehr unterschiedlich. Wir geben die Hauptsache.

Pascal

Im Internationalen Einheitensystem (SI) wird er in Pascal gemessen (russische Bezeichnung: Pa; international; Pa). Pascal ist gleich dem Druck, der durch eine Kraft von einem Newton erzeugt wird, die gleichmäßig auf einer Fläche von einem Quadratmeter senkrecht dazu verteilt ist.

Ein Pascal ist ein wenig Druck. Durch diesen Druck entsteht ungefähr ein Stück Schulheft auf dem Tisch liegend. Daher werden häufig mehrere Druckeinheiten verwendet:

Welcher Buchstabe bedeutet Druck in der Physik?

Druck ist eine physikalische Größe. Es ist definiert als die Kraft des Drucks auf irgendeine Oberfläche, auf die Fläche einer gegebenen Oberfläche.

Der physische Druck wird durch einen kleinen englischen Buchstaben p angezeigt.

Der Druck kann nach folgender Formel berechnet werden: p = F / S.

Der Buchstabe F bezeichnet die Druckkraft und der Buchstabe S bezeichnet die Oberfläche.

Gemessener Druck N / m2 (Newton pro Quadratmeter). Dieser Wert kann in Pascal (Pa) umgewandelt werden. Ein Pa entspricht einem N / m.

Wie oben angegeben, wird der Druck in der Physik mit dem Buchstaben P bezeichnet. Und die Einheit zum Messen des Drucks im Internationalen Einheitensystem (SI) ist tatsächlich Pascal (Pa).

Diese physikalische Größe geht auf den talentierten französischen Wissenschaftler und Schriftsteller Blaise Pascal aus dem 17. Jahrhundert zurück, der in seinem kurzen Leben (39 Jahre) nicht nur die Existenz des atmosphärischen Drucks nachwies, sondern auch eine Menge Forschung und Experimente durchführte. Pascal hatte eine besondere Schwäche für die Mathematik, auf deren Gebiet er manchmal in einer Nacht Entdeckungen machte. Stellen Sie sich vor, er ist einer der Schöpfer der mathematischen Analyse, der projektiven Geometrie, der Wahrscheinlichkeitstheorie und unter anderem der Erfinder der ersten Rechenmaschinen - der Prototyp moderner Computer!

Das Wichtigste ist jedoch, dass Ruhm und Reichtum das Herz eines großen Mannes nicht verhärteten. Blaise Pascal kümmerte sich bis zum Ende seiner Tage um die einfachen Leute und verteilte den größten Teil des Einkommens an wohltätige Zwecke.

Welcher Buchstabe in der Physik bedeutet Druck und in welchen Einheiten wird er gemessen?

1. Druck = das Verhältnis der Kraft, die auf eine Oberfläche senkrecht zu dieser Oberfläche wirkt, zur Fläche dieser Oberfläche.

Die Druckeinheit in SI = 1Pa (Pascal).

Täglich (vor allem in der Technik) Druckeinheit = 1 atm (ungefähr der Druck der Erdatmosphäre) = 100000 Pa.

2. Die Druckkraft ist die Kraft, die Druck auf eine Oberfläche ausübt.

Vergrößern Sie die Auflagefläche, um den Druck zu verringern, falls die Kraft nicht reduziert werden kann.

In Fällen, in denen es erforderlich ist, den Druck zu erhöhen, verringern Sie die Oberfläche, auf die die Druckkraft einwirkt.

3. Pascals Gesetz: "Flüssigkeiten und Gase übertragen den auf sie ausgeübten Druck, ohne sich an jedem Punkt der Flüssigkeit oder des Gases zu verändern."

4. Die Haupteigenschaft von Flüssigkeiten und Gasen - Druck in alle Richtungen unverändert zu übertragen - liegt in der Auslegung von hydraulischen und pneumatischen Geräten und Maschinen.

Wie oft die Fläche eines Kolbens größer ist als die Fläche des anderen Kolbens, so lange gibt eine hydraulische Maschine einen Leistungszuwachs.

5. Der Druck in der Tiefe der Flüssigkeit hängt nicht von der Oberfläche ab, sondern von der Dichte der Flüssigkeit und von der Tiefe:

6. Die Eigenschaft kommunizierender Gefäße: Die Oberfläche der Flüssigkeit in kommunizierenden Gefäßen wird auf die gleiche Höhe eingestellt.

Aber die Oberflächen verschiedener Flüssigkeiten, deren Dichte unterschiedlich ist, befinden sich in kommunizierenden Gefäßen auf unterschiedlichen Ebenen!

Die untereinander verbundenen Schiffe werden als kommunizierend bezeichnet.

7. Die Wirkung des einfachsten U-förmigen Flüssigkeitsmanometers beruht auf der Eigenschaft kommunizierender Gefäße.

Oberer und unterer Druck: Was bedeutet das?

✓ Artikel von einem Arzt überprüft

Wir wurden alle durch Druck gemessen. Fast jeder weiß, dass der normale Druck 120/80 mm Hg beträgt. Aber nicht jeder kann beantworten, was diese Zahlen wirklich bedeuten.

Was machen die Zahlen auf dem Tonometer

Versuchen wir zu verstehen, was der obere / untere Druck im Allgemeinen bedeutet und wie sich diese Werte voneinander unterscheiden. Zuerst definieren wir Konzepte.

Oberer und unterer Druck: Was bedeutet das?

Der Blutdruck (BP) ist einer der wichtigsten Indikatoren, er zeigt die Funktion des Kreislaufsystems. Dieser Indikator wird unter Beteiligung des Herzens, der Blutgefäße und des Bluts gebildet, die sich durch sie bewegen.

Blutdruck ist der Blutdruck an der Arterienwand

Gleichzeitig hängt es vom Widerstand des Blutes, seinem Volumen, das infolge einer Kontraktion (dies wird Systole genannt) „ausgestoßen“ wird, und der Intensität der Kontraktionen des Herzens ab. Der höchste Blutdruck kann beobachtet werden, wenn sich das Herz zusammenzieht und Blut aus dem linken Ventrikel "herausspült", und der niedrigste - wenn es in den rechten Vorhof eintritt, wenn der Hauptmuskel entspannt ist (Diastole). Hier kommen wir zum Wichtigsten.

Unter dem oberen Druck oder in der Sprache der Wissenschaft als systolisch wird der Druck des Blutes während der Kontraktion verstanden. Dieser Indikator zeigt an, wie sich das Herz zusammenzieht. Die Bildung eines solchen Drucks erfolgt unter Beteiligung großer Arterien (zum Beispiel der Aorta), und dieser Indikator hängt von einer Reihe von Schlüsselfaktoren ab.

Dazu gehören:

  • Schlagvolumen des linken Ventrikels;
  • Aortendehnbarkeit;
  • maximale Rate der "Freisetzung".

Das Druckverhältnis beim Menschen

Der niedrigere Druck (mit anderen Worten diastolisch) zeigt, welchen Widerstand das Blut bei der Bewegung durch Blutgefäße erfährt. Ein niedrigerer Druck wird beobachtet, wenn sich die Aortenklappe schließt und das Blut nicht zum Herzen zurückkehren kann. In diesem Fall ist das Herz selbst mit anderem, mit Sauerstoff gesättigtem Blut gefüllt und bereitet sich auf die nächste Kontraktion vor. Die Bewegung des Blutes erfolgt wie durch die Schwerkraft passiv.

Faktoren, die den diastolischen Druck beeinflussen, umfassen:

  • Herzfrequenz;
  • peripherer Gefäßwiderstand.

Beachten Sie! In einem normalen Zustand variiert der Unterschied zwischen den beiden Indikatoren zwischen 30 mm und 40 mm Hg, obwohl viel vom Wohlbefinden der Person abhängt. Trotz der Tatsache, dass es bestimmte Zahlen und Fakten gibt, ist jeder Organismus individuell, ebenso wie sein Blutdruck.

Wir schließen daraus: In dem Beispiel am Anfang des Artikels (120/80) ist 120 ein Indikator für den oberen Blutdruck und 80 ist der untere.

Blutdruck - normal und Abweichungen

Charakteristischerweise hängt die Blutdruckbildung hauptsächlich von der Lebensweise, der Ernährung, den (auch schädlichen) Gewohnheiten und der Häufigkeit von Stress ab. Wenn Sie beispielsweise dieses oder jenes Lebensmittel verwenden, können Sie den Druck gezielt senken / erhöhen. Es ist wirklich bekannt, dass es Fälle gab, in denen Menschen nach einer Änderung ihrer Gewohnheiten und ihres Lebensstils vollständig von Bluthochdruck geheilt waren.

Was brauchen Sie, um den Wert des Blutdrucks zu kennen?

Mit jedem Anstieg von 10 mm Hg steigt das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen um rund 30 Prozent. Bei Menschen mit hohem Blutdruck entwickelt sich der Schlaganfall siebenmal häufiger, die ischämische Herzkrankheit viermal und die Herzkrankheit der unteren Extremitäten zweimal.

Wichtig, um Ihren Druck zu kennen

Aus diesem Grund sollte die Bestimmung der Ursache von Symptomen wie Schwindel, Migräne oder allgemeiner Schwäche mit der Messung des Blutdrucks begonnen werden. In seltenen Fällen muss der Druck alle paar Stunden ständig überwacht und kontrolliert werden.

Warum ist es notwendig, die Höhe des Blutdrucks zu kennen

Wie wird der Druck gemessen?

Blutdruckmessung

In den meisten Fällen wird der Blutdruck mit einem speziellen Gerät gemessen, das aus folgenden Elementen besteht:

  • pneumatischer Blocker für Handkompression;
  • Manometer;
  • eine Birne mit einem Einstellventil zum Aufblasen von Luft.

Die Manschette überlappt die Schulter. Während des Messvorgangs müssen bestimmte Anforderungen eingehalten werden, da sonst das Ergebnis möglicherweise falsch ist (unterschätzt oder überschätzt), was sich wiederum auf die nachfolgende Behandlungstaktik auswirken kann.

Blutdruckmessung

  1. Die Manschette sollte zum Volumen des Arms passen. Für übergewichtige Menschen und Kinder werden spezielle Manschetten verwendet.
  2. Die Situation sollte angenehm sein, die Temperatur - Raumtemperatur - sollte mindestens nach einer fünfminütigen Pause beginnen. Wenn es kalt ist, treten Gefäßkrämpfe auf und der Druck steigt.
  3. Führen Sie den Vorgang nur eine halbe Stunde nach dem Essen, Kaffee oder Rauchen.
  4. Vor dem Eingriff setzt sich der Patient, ruht sich auf der Stuhllehne aus, entspannt sich, seine Beine sollten zu diesem Zeitpunkt nicht gekreuzt werden. Die Hand sollte auch entspannt und bewegungslos auf dem Tisch liegen, bis der Eingriff beendet ist (aber nicht auf dem „Gewicht“).
  5. Nicht weniger wichtig ist die Höhe des Tisches: Es ist erforderlich, dass sich die feste Manschette etwa im vierten Interkostalraum befindet. Mit jeder Verschiebung der Manschette um fünf Zentimeter in Bezug auf das Herz sinkt der Index (wenn die Extremität angehoben wird) oder steigt (wenn er abgesenkt wird) um 4 mm Hg.
  6. Während des Vorgangs sollte sich die Skala des Messgeräts auf Augenhöhe befinden - es ist weniger wahrscheinlich, dass beim Ablesen ein Fehler gemacht wird.
  7. Luft wird in die Manschette gepumpt, so dass der Innendruck darin den ungefähren systolischen Blutdruck um mindestens 30 mm Hg übersteigt. Wenn der Druck in der Manschette zu hoch ist, können Schmerzen auftreten und sich infolgedessen der Blutdruck ändern. Die Luft sollte mit einer Geschwindigkeit von 3-4 mm Hg pro Sekunde ausgestoßen werden, die Töne werden mit einem Tonometer oder Stethoskop gehört. Es ist wichtig, dass der Kopf des Geräts nicht zu viel Druck auf die Haut ausübt - dies kann auch die Indikatoren verzerren.

Nutzungsbedingungen des mechanischen Tonometers

Verwendung eines halbautomatischen Tonometers

Häufige Fehler bei der Blutdruckmessung

Beachten Sie! Wenn eine Person einen gebrochenen Herzrhythmus hat, ist die Messung des Blutdrucks ein komplizierteres Verfahren. Deshalb ist es besser, diesen Sanitäter zu machen.

Wie ist der Blutdruck zu bewerten?

Je höher der Blutdruck einer Person ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Krankheiten wie Schlaganfall, Ischämie, Nierenversagen usw. Für die Selbsteinschätzung des Drucks können Sie eine spezielle Klassifizierung verwenden, die 1999 entwickelt wurde.

Tischnummer 1. Auswertung des Blutdrucks. Norma

Was ist der Druck in der Physik gemessen, Druckeinheiten

Stellen Sie sich einen luftgefüllten, abgedichteten Zylinder mit einem darauf montierten Kolben vor. Wenn Sie anfangen, auf den Kolben zu drücken, nimmt das Luftvolumen im Zylinder ab, Luftmoleküle kollidieren immer stärker miteinander und mit dem Kolben, und der Druck der Druckluft auf den Kolben nimmt zu.

Wird der Kolben nun schlagartig losgelassen, drückt die Druckluft ihn schlagartig nach oben. Dies geschieht, weil bei konstanter Kolbenfläche die von der Druckluftseite auf den Kolben wirkende Kraft zunimmt. Die Fläche des Kolbens blieb unverändert, und die Kraft von der Seite der Gasmoleküle nahm zu, und der Druck nahm entsprechend zu.

Oder ein anderes Beispiel. Ein Mann steht auf dem Boden, steht mit beiden Füßen. In dieser Position fühlt sich die Person wohl, sie fühlt sich nicht unbehaglich. Aber was passiert, wenn diese Person sich entscheidet, auf einem Bein zu stehen? Er beugt eines der Beine im Knie und ruht jetzt mit nur einem Fuß auf dem Boden. In dieser Position wird eine Person ein gewisses Unbehagen verspüren, weil der Druck auf den Fuß etwa zweimal zugenommen hat. Warum? Denn der Bereich, durch den nun die Schwerkraft eine Person auf den Boden drückt, hat sich um das 2-fache verringert. Hier ist ein Beispiel dafür, was Druck ist und wie leicht er im normalen Leben zu finden ist.

Druck in der Physik

Aus physikalischer Sicht bezieht sich Druck auf eine physikalische Größe, die numerisch der Kraft entspricht, die senkrecht zur Oberfläche pro Flächeneinheit einer gegebenen Oberfläche wirkt. Um den Druck an einem bestimmten Punkt der Oberfläche zu bestimmen, wird die Normalkomponente der auf die Oberfläche ausgeübten Kraft durch die Fläche des kleinen Oberflächenelements geteilt, auf das die Kraft wirkt. Und um den mittleren Druck über die gesamte Fläche zu bestimmen, muss die Normalkomponente der auf die Fläche einwirkenden Kraft durch die Gesamtfläche dieser Fläche dividiert werden.

Der Druck im SI-System in Pascal (Pa) wird gemessen. Diese Druckeinheit wurde nach dem französischen Mathematiker, Physiker und Schriftsteller Blaise Pascal benannt, dem Verfasser des Grundgesetzes der Hydrostatik - Pascals Gesetz, das besagt, dass der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck in alle Richtungen unverändert auf jeden Punkt übertragen wird. Zum ersten Mal wurde die Druckeinheit "Pascal" 1961 in Frankreich in Umlauf gebracht, gemäß dem Dekret über Einheiten, drei Jahrhunderte nach dem Tod des Wissenschaftlers.

Ein Pascal entspricht dem Druck, der eine Kraft von einem Newton erzeugt, die gleichmäßig verteilt und senkrecht zur Oberfläche eines Quadratmeters gerichtet ist.

In Pascal wird nicht nur der mechanische Druck (mechanische Spannung) gemessen, sondern auch der Elastizitätsmodul, der Elastizitätsmodul nach Young, der Massenelastizitätsmodul, die Streckgrenze, die Proportionalitätsgrenze, die Zugfestigkeit, die Scherfestigkeit, der Schalldruck und der osmotische Druck. Traditionell werden in Pascal die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Werkstoffen in Bezug auf die Festigkeit von Werkstoffen ausgedrückt.

Technische Atmosphäre (at), physikalische (atm), Kilogrammkraft pro Quadratzentimeter (kgf / cm2)

Zusätzlich zu Pascal werden andere (systemferne) Einheiten zum Messen des Drucks verwendet. Eine dieser Einheiten ist die "Atmosphäre" (at). Der Druck in einer Atmosphäre entspricht in etwa dem atmosphärischen Druck auf der Erdoberfläche in Höhe des Weltozeans. Heute bedeutet "Atmosphäre" die technische Atmosphäre (at).

Technische Atmosphäre (at) ist der Druck, der von einer Kilogrammkraft (kgf) erzeugt wird, die gleichmäßig über eine Fläche von einem Quadratzentimeter verteilt ist. Und ein Kilogramm Kraft entspricht wiederum der Schwerkraft, die auf einen Körper mit einem Gewicht von einem Kilogramm bei Beschleunigung des freien Falls einwirkt, was 9,80665 m / s2 entspricht. Ein Kilogramm Kraft entspricht also 9,80665 Newton, und 1 Atmosphäre entspricht genau 98066,5 Pa. 1 Uhr = 98066,5 Pa.

In Atmosphären wird zum Beispiel der Druck in Autoreifen gemessen, zum Beispiel beträgt der empfohlene Reifendruck in einem GAZ-2217-Passagierbus 3 Atmosphären.

Es gibt auch eine "physikalische Atmosphäre" (atm), definiert als der Quecksilbersäulendruck von 760 mm Höhe an der Basis, während die Quecksilberdichte bei einer Temperatur von 0 ° C und unter Bedingungen einer freien Fallbeschleunigung von 9 kg / m3 beträgt. 80665 m / s2. Es stellt sich also heraus, dass 1 atm = 1,033233 atm = 101 325 Pa.

Bezüglich der Kilogrammkräfte pro Quadratzentimeter (kgf / cm²) entspricht diese nicht systemische Druckeinheit mit guter Genauigkeit dem normalen atmosphärischen Druck, der manchmal zur Beurteilung verschiedener Einflüsse zweckmäßig ist.

Die Off-System-Bar-Einheit entspricht ungefähr einer Atmosphäre, ist aber genauer - genau 100.000 Pa. Im GHS-System entspricht 1 bar 1.000.000 dyn / cm2. Früher wurde der Name "Bar" von einer Einheit getragen, die jetzt "Barium" genannt wird und 0,1 Pa oder im GHS-System 1 Barium = 1 din / cm² entspricht. Das Wort "Bar", "Barium" und "Barometer" stammt aus dem gleichen griechischen Wort "Schwerkraft".

Bei atmosphärischem Druck wird in der Meteorologie häufig eine Einheit von mbar (Millibar) von 0,001 bar verwendet. Und um den Druck auf Planeten zu messen, bei denen die Atmosphäre sehr dünn ist - mkbar (Mikrobar), was 0,000001 bar entspricht. Bei technischen Anzeigen ist die Skala meistens in Balken unterteilt.

Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg. Art.), Millimeter Wassersäule (mm Wasser. Art.)

Die systemferne Maßeinheit „Millimeter Quecksilbersäule“ ist 101325/760 = 133,3223684 Pa. Es wird als "mm Hg" bezeichnet, aber manchmal wird es als "Torr" bezeichnet - zu Ehren des italienischen Physikers, eines Studenten von Galileo, Evangelista Torricelli, dem Autor des Konzepts des atmosphärischen Drucks.

Eine Einheit wurde in Verbindung mit einem zweckmäßigen Verfahren zum Messen des Atmosphärendrucks mit einem Barometer gebildet, bei dem die Quecksilbersäule unter Einwirkung von Atmosphärendruck im Gleichgewicht ist. Quecksilber hat eine hohe Dichte von etwa 13.600 kg / m3 und zeichnet sich durch einen niedrigen Sättigungsdampfdruck bei Raumtemperatur aus. Daher wurde Quecksilber gleichzeitig für Barometer ausgewählt.

Auf Meereshöhe beträgt der atmosphärische Druck ungefähr 760 mm Hg. Genau dieser Wert wird jetzt als normaler atmosphärischer Druck angesehen, der 101325 Pa oder einer physikalischen Atmosphäre, 1 atm, entspricht. Das heißt, 1 Millimeter Quecksilber entspricht 101325/760 Pascal.

In Millimetern Quecksilbersäule wird der Druck in der Medizin, in der Meteorologie und in der Luftfahrt gemessen. In der Medizin wird der Blutdruck in mm Hg gemessen, in der Vakuumtechnik werden Druckmessgeräte in mm Hg zusammen mit Balken kalibriert. Manchmal schreiben Sie sogar nur 25 Mikron, was Mikron Quecksilber bedeutet, wenn wir über Vakuum sprechen, und Druckmessungen werden mit Vakuummessgeräten durchgeführt.

In einigen Fällen werden Millimeter Wassersäule und dann 13,59 mm Wassersäule = 1 mm Hg verwendet. Manchmal ist es angemessener und bequemer. Ein Millimeter Wassersäule ist wie ein Millimeter Quecksilber eine systemfremde Einheit, die wiederum dem hydrostatischen Druck von 1 mm einer Wassersäule entspricht, die diese Säule bei einer Wassertemperatur von 4 ° C auf einen flachen Boden ausübt.

Physik (Klasse 7) / Druck

Die Druckeinheit ist Newton pro Quadratmeter (1 N / m 2). Zu Ehren des französischen Wissenschaftlers Blaise Pascal heißt er Pascal (Pa). Auf diese Weise,

Andere Druckeinheiten werden ebenfalls verwendet: Hektopascal (hPa) und Kilopascal (kPa).

Ein Beispiel. Berechnen Sie den Druck, den ein Junge mit einem Gewicht von 45 kg auf den Boden ausübt, und die Fläche der Sohlen seiner Schuhe, die den Boden berühren, beträgt 300 cm 2.

Wir schreiben den Zustand des Problems und lösen es.

Gegeben: m = 45 kg, S = 300 cm²; p =?

In SI-Einheiten: S = 0,03 m 2

P = 9,8 N · 45 kg · 450 N,

p = 450 / 0,03 N / m 2 = 15000 Pa = 15 kPa

"Antwort": p = 15000 Pa = 15 kPa

Möglichkeiten, den Druck zu reduzieren und zu erhöhen.

Ein schwerer Raupentraktor erzeugt auf dem Boden einen Druck von 40–50 kPa, d. H. Nur das 2–3-fache des Drucks eines Jungen mit einem Gewicht von 45 kg. Dies erklärt sich dadurch, dass sich das Gewicht des Traktors aufgrund des Kettenantriebs auf eine größere Fläche verteilt. Und wir stellten fest, dass je größer die Fläche des Trägers ist, desto weniger Druck von der gleichen Kraft auf diesen Träger ausgeübt wird.

Je nachdem, ob Sie etwas oder viel Druck ausüben möchten, vergrößert oder verkleinert sich die Auflagefläche. Damit der Boden beispielsweise dem Druck eines zu errichtenden Gebäudes standhält, wird die Fläche des unteren Teils des Fundaments vergrößert.

LKW-Reifen und Flugzeugfahrwerke sind viel breiter als PKWs. Besonders breite Reifen werden in Fahrzeugen hergestellt, die für die Bewegung in der Wüste vorgesehen sind.

Schwere Maschinen wie ein Traktor, ein Panzer oder ein Sumpf mit einer großen Anzahl von Raupen bewegen sich durch ein sumpfiges Gebiet, an dem niemand vorbeikommt.

Andererseits kann bei einer kleinen Oberfläche eine kleine Kraft viel Druck erzeugen. Wenn wir zum Beispiel einen Knopf in die Platine drücken, wirken wir auf ihn mit einer Kraft von ungefähr 50 N. Da die Fläche der Knopfkante ungefähr 1 mm 2 beträgt, ist der von ihr erzeugte Druck gleich:

p = 50 N / 0, 000 001 m 2 = 50.000.000 Pa = 50.000 kPa.

Zum Vergleich: Dieser Druck ist 1000-mal höher als der von einem Raupentraktor auf dem Boden erzeugte Druck. Sie können noch viele weitere Beispiele finden.

Die Schneide und die Spitze der Stechwerkzeuge (Messer, Scheren, Schneider, Sägen, Nadeln usw.) sind besonders scharf geschliffen. Die geschärfte Kante einer scharfen Klinge hat eine kleine Fläche, so dass mit Hilfe einer geringen Kraft viel Druck entsteht und ein solches Werkzeug einfach zu bearbeiten ist.

Schneid- und Stechgeräte gibt es auch in Wildtieren: Dies sind Zähne, Krallen, Schnäbel, Stacheln usw. - sie sind alle aus hartem Material, glatt und sehr scharf.

Druck

Wir wissen bereits, dass Gase im Gegensatz zu Feststoffen und Flüssigkeiten den gesamten Behälter füllen, in dem sie sich befinden. Zum Beispiel eine Stahlflasche zum Speichern von Gasen, eine Autoreifenkammer oder ein Volleyball. Gleichzeitig übt das Gas Druck auf die Wände, den Boden und die Abdeckung des Ballons, der Kammer oder eines anderen Körpers aus, in dem es sich befindet. Der Gasdruck ist auf andere Gründe als den Druck eines festen Körpers auf den Träger zurückzuführen.

Es ist bekannt, dass sich Gasmoleküle zufällig bewegen. Während sie sich bewegen, kollidieren sie miteinander sowie mit den Wänden des Gefäßes, in dem sich das Gas befindet. Das Gas enthält viele Moleküle, daher ist die Anzahl ihrer Schläge sehr groß. Beispielsweise wird die Anzahl der Luftmolekülschläge in einem Raum auf einer Oberfläche von 1 cm 2 pro Sekunde als dreiundzwanzigstellige Zahl ausgedrückt. Die Aufprallkraft eines einzelnen Moleküls ist zwar gering, aber die Wirkung aller Moleküle auf die Gefäßwände ist erheblich - es entsteht ein Gasdruck.

Der Gasdruck an den Gefäßwänden (und am im Gas befindlichen Körper) wird also durch Aufprall von Gasmolekülen verursacht.

Berücksichtigen Sie die folgenden Erfahrungen. Unter die Glocke der Luftpumpe legen wir einen Gummiball. Es enthält wenig Luft und hat eine unregelmäßige Form. Dann pumpe die Luft aus der Glocke. Die Kugelschale, um die sich die Luft immer weiter verdünnt, schwillt allmählich an und hat die Form eines regelmäßigen Ballons.

Wie kann man diese Erfahrung erklären?

Nach unserer Erfahrung schlagen sich bewegliche Gasmoleküle ständig innen und außen gegen die Wände des Balls. Wenn Luft abgepumpt wird, nimmt die Anzahl der Moleküle in der Glocke um die Kugelhülle ab. Aber im Inneren des Balls ändert sich ihre Anzahl nicht. Daher wird die Anzahl der Stöße von Molekülen an den Außenwänden der Hülle geringer als die Anzahl der Stöße an den Innenwänden. Der Ball bläst sich auf, bis die elastische Kraft seines Gummimantels der Kraft des Gasdrucks entspricht. Die Kugelschale hat die Form einer Kugel. Dies zeigt, dass Gas gleichmäßig in alle Richtungen auf seine Wände drückt. Mit anderen Worten ist die Anzahl der molekularen Einwirkungen pro Quadratzentimeter Oberfläche in alle Richtungen gleich. Der gleiche Druck in alle Richtungen ist für Gas charakteristisch und eine Folge der wahllosen Bewegung einer großen Anzahl von Molekülen.

Wir werden versuchen, das Gasvolumen so zu reduzieren, dass seine Masse unverändert bleibt. Dies bedeutet, dass in jedem Kubikzentimeter Gas die Moleküle größer werden und die Dichte des Gases zunimmt. Dann nimmt die Anzahl der Molekülschläge gegen die Wände zu, d. H. Der Gasdruck nimmt zu. Dies kann durch Erfahrung bestätigt werden.

Abbildung a zeigt eine Glasröhre, deren eines Ende mit einem dünnen Gummifilm bedeckt ist. In das Rohr wird ein Kolben eingesetzt. Wenn der Kolben bewegt wird, nimmt das Luftvolumen im Rohr ab, d. H. Das Gas wird komprimiert. Gleichzeitig wird die Gummifolie nach außen gebogen, was darauf hinweist, dass sich der Luftdruck im Schlauch erhöht hat.

Im Gegenteil, mit zunehmendem Volumen der gleichen Gasmasse nimmt die Anzahl der Moleküle pro Kubikzentimeter ab. Dies verringert die Anzahl der Stöße auf die Behälterwände - der Gasdruck ist geringer. Tatsächlich nimmt das Luftvolumen zu, wenn der Kolben aus dem Rohr gezogen wird, und der Film biegt sich im Inneren des Gefäßes. Dies deutet auf eine Abnahme des Luftdrucks im Rohr hin. Das gleiche Phänomen würde beobachtet werden, wenn anstelle von Luft in der Röhre irgendein anderes Gas vorhanden wäre.

Mit abnehmendem Gasvolumen steigt also sein Druck und mit zunehmendem Volumen sinkt der Druck, sofern Masse und Temperatur des Gases unverändert bleiben.

Und wie ändert sich der Gasdruck, wenn er mit konstantem Volumen erhitzt wird? Es ist bekannt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit von Gasmolekülen mit dem Erhitzen zunimmt. Wenn sich Moleküle schneller bewegen, treffen sie häufiger auf die Gefäßwände. Außerdem ist jeder Schlag des Moleküls gegen die Wand stärker. Infolgedessen werden die Behälterwände einem höheren Druck ausgesetzt.

Folglich ist der Gasdruck in einem geschlossenen Gefäß umso höher, je höher die Temperatur des Gases ist, vorausgesetzt, die Masse des Gases und das Volumen ändern sich nicht.

Aus diesen Experimenten kann allgemein geschlossen werden, dass der Gasdruck umso höher ist, je häufiger die Moleküle auf die Gefäßwände treffen.

Für die Lagerung und den Transport von Gasen werden sie stark komprimiert. Gleichzeitig steigt ihr Druck, Gase müssen in speziellen, sehr langlebigen Flaschen eingeschlossen werden. In solchen Zylindern enthält beispielsweise Druckluft in Unterseebooten Sauerstoff, der beim Schweißen von Metallen verwendet wird. Natürlich müssen wir uns für immer daran erinnern, dass Gasflaschen nicht beheizt werden können, besonders wenn sie mit Gas gefüllt sind. Denn wie wir bereits verstehen, kann es zu einer Explosion mit sehr unangenehmen Folgen kommen.

Pascals Gesetz.

Im Gegensatz zu Festkörpern können sich einzelne Schichten und kleine Flüssigkeits- und Gaspartikel in alle Richtungen frei zueinander bewegen. Es reicht zum Beispiel aus, die Wasseroberfläche im Glas leicht aufzublasen, um die Bewegung des Wassers zu verursachen. Bei der geringsten Brise treten Wellen auf dem Fluss oder See auf.

Die Beweglichkeit von Gas- und Flüssigkeitspartikeln erklärt, dass der auf sie ausgeübte Druck nicht nur in Kraftrichtung, sondern in jedem Punkt übertragen wird. Betrachten Sie dieses Phänomen genauer.

Die Abbildung a zeigt ein Gefäß, das Gas (oder Flüssigkeit) enthält. Die Partikel sind gleichmäßig im gesamten Gefäß verteilt. Der Behälter ist durch einen Kolben verschlossen, der sich auf und ab bewegen kann.

Lassen Sie den Kolben mit etwas Kraft etwas nach innen bewegen und komprimieren Sie das direkt darunter befindliche Gas (Flüssigkeit). Dann werden sich die Partikel (Moleküle) dichter als zuvor an dieser Stelle befinden (Reis, b). Aufgrund der Beweglichkeit des Gases bewegen sich Partikel in alle Richtungen. Infolgedessen wird ihr Standort wieder einheitlich, aber dichter als zuvor (Reis, c). Daher steigt der Gasdruck überall an. Dies bedeutet, dass der zusätzliche Druck auf alle Partikel des Gases oder der Flüssigkeit übertragen wird. Wenn also der Druck auf das Gas (die Flüssigkeit) in der Nähe des Kolbens selbst um 1 Pa ansteigt, ist der Druck an allen Stellen innerhalb des Gases oder der Flüssigkeit um denselben Wert höher als der gleiche. Der Druck an den Behälterwänden, am Boden und am Kolben erhöht sich um 1 Pa.

Der auf eine Flüssigkeit oder ein Gas ausgeübte Druck wird in alle Richtungen gleichmäßig auf jeden Punkt übertragen.

Diese Aussage nennt man Pascalsches Gesetz.

Basierend auf Pascals Gesetz sind die folgenden Experimente leicht zu erklären.

Die Figur zeigt eine hohle Kugel mit kleinen Löchern an verschiedenen Stellen. Ein Rohr, in das ein Kolben eingesetzt ist, ist an der Kugel befestigt. Wenn Sie Wasser in die Kugel ziehen und den Kolben in das Rohr schieben, fließt Wasser aus allen Löchern in der Kugel. Bei diesem Versuch drückt der Kolben auf die Oberfläche des Wassers im Rohr. Die Wasserpartikel unter dem Kolben, verdichtet, übertragen ihren Druck auf andere Schichten, die tiefer liegen. Somit wird der Druck des Kolbens auf jeden Punkt des Fluids übertragen, der die Kugel füllt. Infolgedessen wird ein Teil des Wassers in Form identischer Ströme, die aus allen Löchern fließen, aus der Kugel gedrückt.

Wenn die Kugel mit Rauch gefüllt ist, treten beim Einschieben des Kolbens in das Rohr identische Rauchströme aus allen Löchern der Kugel aus. Dies bestätigt, dass die Gase den auf sie ausgeübten Druck gleichmäßig übertragen.

Der Druck in der Flüssigkeit und im Gas.

Auf Flüssigkeiten wirkt wie auf allen Körpern der Erde die Schwerkraft. Daher erzeugt jede Flüssigkeitsschicht, die in das Gefäß gegossen wird, einen Druck, der nach Pascals Gesetz in alle Richtungen übertragen wird. Infolgedessen herrscht Druck in der Flüssigkeit. Dies kann aus Erfahrung gesehen werden.

In ein Glasröhrchen, dessen untere Öffnung mit einem dünnen Gummifilm bedeckt ist, gießen Sie Wasser. Unter dem Einfluss des Gewichts der Flüssigkeit wird der Boden des Rohrs durchhängen.

Erfahrungsgemäß biegt sich die Wassersäule umso mehr, je höher die Wassersäule über der Gummifolie ist. Aber jedes Mal, wenn der Gummiboden gebogen wird, kommt das Wasser in der Röhre zum Gleichgewicht (stoppt), weil neben der Schwerkraft die elastische Kraft der gereckten Gummifolie auf das Wasser einwirkt.

Einheiten für Druck und Druckluftstrom, die in der Kompressortechnologie verwendet werden

Die Technik verwendet mehrere verschiedene Einheiten zum Messen des Drucks und des Druckluftstroms.

Druckeinheiten.

Das offiziell anerkannte Maßeinheitensystem ist das SI (SI). Die Druckeinheit ist Pascal, 1 Pa (Pa) = 1 N / m². Derivate dieser Einheit sind 1 kPa = 1000 Pa und 1 MPa = 1000000 Pa. In verschiedenen Bereichen der Technik werden auch Druckeinheiten verwendet, die nicht in diesem System enthalten sind: ein Millimeter Quecksilbersäule (mm Hg oder Tor), ein Millimeter Wassersäule, physikalische Atmosphäre (atm.), Technische Atmosphäre (1 at. = 1 kgf / cm²) bar. In englischsprachigen Ländern sind Pfund pro Quadratzoll (Pfund pro Quadratzoll oder PSI) populär. Die Beziehung zwischen diesen Einheiten finden Sie in der Tabelle.

Der Druckwert kann von 0 (Absolutdruck) oder von atmosphärisch (Überdruck) gezählt werden. Wenn der Druck in technischen Atmosphären gemessen wird, wird der absolute Druck als bei und der Überdruck als beispielsweise 9 bei 8 bei bezeichnet.

Maßeinheiten für die Leistung von Druckluft (Gas).

Die Kapazität von Kompressoren wird als Volumen des komprimierbaren Gases pro Zeiteinheit gemessen. Die verwendete Grundeinheit ist Kubikmeter pro Minute (m³ / min).

Einheiten werden auch verwendet: l / min. (1 l / min = 0,001 m³ / min), M³ / h (1 m³ / h = 1/60 m³ / min), L / s (1 l / s = 60 l / min = 0,06 m³ / min.)

Die Leistung wird normalerweise entweder für Saugbedingungen (Druck und Gastemperatur) oder für normale Bedingungen angegeben. Physikalische Normalbedingungen: Druck 101,325 kPa (760 mm Quecksilber), Temperatur 273,15 K (0 С), Luftfeuchtigkeit 1,293 kg / m³; Normalbedingungen gemäß GOST 12449-80 Druck 101,325 kPa (760 mm Quecksilber), Temperatur 293 K (20 C), Luftfeuchtigkeit 1,205 kg / m³.

Bei normalen physikalischen Bedingungen wird der Buchstabe "n" vor die Volumeneinheit gesetzt (z. B. 5 Nm³ / min).

Bei normalen Bedingungen nach GOST 12449-80 oder ISO 1217 wird der Buchstabe „n“ vor die Volumeneinheit gesetzt. Es muss jedoch hinzugefügt werden, dass es sich um Standardbedingungen nach GOST 12449-80 oder ISO 1217 handelt (zum Beispiel 5 nm³ / min nach GOST 12449) -80)

Im englischsprachigen Raum wird Kubikfuß pro Minute (CFM) als Produktivitätsmaßeinheit verwendet. 1 CFM = 28,3168 l / min. = 0,02832 m³ / min. 1 m³ / min = 35,314 CFM.

Druck, seine Typen und Einheiten

Druck ist die Einwirkung eines Gases (Flüssigkeit) auf die Wände eines Gefäßes oder eine Kraft, die auf eine Einheitsoberfläche fällt, die die Einflüsse der Moleküle eines bestimmten Gases (Flüssigkeit) wahrnimmt.

Die experimentelle Praxis hat gezeigt, dass Flüssigkeiten und Gase auf die Oberfläche von Festkörpern einwirken, mit denen sie benachbart sind. Die Einwirkungskräfte von Flüssigkeiten und Gasen auf die mit ihnen in Kontakt stehenden Oberflächen werden als Druckkräfte bezeichnet.

Druck ist das Verhältnis einer normal gerichteten Kraft zur Oberfläche, auf die sie einwirkt.

Der Druck ist mit dem Buchstaben P bezeichnet. Um den Druck P zu bestimmen, muss die Kraft F durch den Bereich S geteilt werden, auf den diese Kraft wirkt.

1 kg wird als Krafteinheit und 1 cm 2 als Flächeneinheit genommen, was bedeutet, dass der Druck in kgf / cm 2 gemessen wird. Man nennt es technische Atmosphäre (at).

Unterscheiden Sie zwischen Atmosphärendruck, Überschuss und Absolut.

Atmosphärischer Luftdruck (Atmosphäre) auf der Erde und auf darauf befindlichen Objekten. Dieser Druck wird auch als Luftdruck bezeichnet, da er mit einem Barometer gemessen wird. Mit P bezeichneteine Bar. Der Luftdruck auf Meereshöhe bei einer Temperatur von 0 ° C beträgt 760 mm Hg. Man nennt es die physische Atmosphäre (atm). Mit zunehmender Höhe über dem Meeresspiegel nimmt der Luftdruck ab.

Der Überdruck ist über dem atmosphärischen Druck. Dieser Druck wird mit einem Manometer gemessen, weshalb er auch als Manometer oder Arbeitsdruck (kgf / cm 2, mm Hg, mm Wasser) bezeichnet wird. Das Verhältnis zwischen diesen Einheiten ist wie folgt:

1 Atom = 1 kgf / cm 2 = 735,6 mm Hg = 10 000 mm Wasser = 10 m Wasser = 10 000 kg / cm².

Absolutdruck ist der Druck einer Flüssigkeit oder eines Gases in einem geschlossenen Gefäß. Mit P bezeichnetabs. Es ist gleich der Summe von Über- und Atmosphärendruck.

Der absolute Druck kann mehr oder weniger als atmosphärisch sein. Ein Druck unter dem Atmosphärendruck wird Vakuum genannt (Pvac). In der Kesselraumpraxis ist dies eine Entladung (Schub) im Kesselofen und in den Gaskanälen.

Im internationalen System der SI-Einheiten beträgt die Basisdruckeinheit Newton pro Quadratmeter (N / M 2). Nach der Entscheidung des Internationalen Komitees für Maße und Gewicht heißt diese Einheit Pascal (Pa)

1 Pa = 1 N / m 2 Diese Druckeinheit ist sehr klein und in der Praxis unrentabel. Daher werden mehrere systemfremde Einheiten verwendet:

Welcher Buchstabe bedeutet Druck in der Physik?

Druck ist eine physikalische Größe. Es ist definiert als die Kraft des Drucks auf irgendeine Oberfläche, auf die Fläche einer gegebenen Oberfläche. Der physische Druck wird durch einen kleinen englischen Buchstaben p angezeigt. Der Druck kann nach folgender Formel berechnet werden: p = F / S. Der Buchstabe F bezeichnet die Druckkraft und der Buchstabe S bezeichnet die Oberfläche. Gemessener Druck N / m2 (Newton pro Quadratmeter). Dieser Wert kann in Pascal (Pa) umgewandelt werden. Ein Pa entspricht einem N / m.

Wie oben angegeben, wird der Druck in der Physik mit dem Buchstaben P bezeichnet. Und die Einheit zum Messen des Drucks im Internationalen Einheitensystem (SI) ist tatsächlich Pascal (Pa). Diese physikalische Größe geht auf den talentierten französischen Wissenschaftler und Schriftsteller Blaise Pascal aus dem 17. Jahrhundert zurück, der in seinem kurzen Leben (39 Jahre) nicht nur die Existenz des atmosphärischen Drucks nachwies, sondern auch eine Menge Forschung und Experimente durchführte. Pascal hatte eine besondere Schwäche für die Mathematik, auf deren Gebiet er manchmal in einer Nacht Entdeckungen machte. Stellen Sie sich vor, er ist einer der Schöpfer der mathematischen Analyse, der projektiven Geometrie, der Wahrscheinlichkeitstheorie und unter anderem der Erfinder der ersten Rechenmaschinen - der Prototyp moderner Computer! Das Wichtigste ist jedoch, dass Ruhm und Reichtum das Herz eines großen Mannes nicht verhärteten. Blaise Pascal kümmerte sich bis zum Ende seiner Tage um die einfachen Leute und verteilte den größten Teil des Einkommens an wohltätige Zwecke. Pascals Zählmaschine

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