Absolutní tlak - vzorce a výpočty

12. 4. 2019

Každá látka může být popsána pomocí fyzikálně-chemických parametrů. Na rozdíl od kapalných a pevných látek, jejichž stav lze charakterizovat teplotou a hustotou, mají plyny jiný indikátor, který se nazývá "tlak". Tato fyzikální veličina pro plynnou látku může být reprezentována celkovou hodnotou síly nárazů molekul proti stěnám nádoby obsahující plyn. Čím více molekul zasáhne stěny, tím větší je jejich hmotnost, rychlost a síla nárazu na stěny nádoby - tím vyšší je tlak.

Klasifikace

Fyzici rozlišují atmosférický, absolutní a nadměrný tlak. Tyto druhy množství jsou propojeny pomocí fyzikálních vzorců.

Tlakové jednotky

Existuje mnoho tradičních jednotek tlaku, které vznikly v důsledku rozvoje fyzických disciplín. Nejběžnější z nich jsou "bar", "atmosféra", "mm Hg" a další hodnoty odvozené od nich. Ve fyzikálních procesech je tento parametr označen písmenem P, měřeným v pascalů a odvozenými jednotkami. V písemné podobě se pascal zobrazí takto: [Pa].

Koncept atmosférického tlaku

Vzduch, který nás obklopuje, se skládá z neustále se pohybujících molekul, které se srazí se zemským povrchem, objekty na něm a mezi sebou. Z úderů malých částic je celkový tlak. Tento parametr se nazývá atmosférický nebo barometrický tlak. absolutní tlak vzduchu

Ale jak ukazují měření, P atm závisí do značné míry na okolní teplotě a výšce nad hladinou moře. Vysvětlení fyzikálních procesů a vyřešení problémů se proto stávající parametry atmosférického tlaku snižují na normální podmínky. Počáteční parametry P atm jsou stanoveny při teplotě 0 ° C nad nulovou hladinou moře.

Co je absolutní tlak

Standardní metody měření tlaku obvykle používají atmosférický tlak jako referenční bod. Obvykle se tento parametr měří různými nástroji. Nejoblíbenějšími jsou barometry. absolutní tlak

V ostatních případech se použije poměr pozorovaného tlaku k vakuu nebo k jiné vybrané značce. Pro určení vybraných kategorií platí následující definice:

  • Absolutní tlak plynu: je parametrem přechodového bodu mezi vakuem a pozorovaným tlakem.
  • Přetlak: pro něj se atmosférický tlak stává referenčním bodem. Tento indikátor se vypočítá jako rozdíl mezi absolutním a atmosférickým tlakem. absolutní a nadměrný tlak
  • Diferenciální tlak - je rozdíl ve výkonu mezi dvěma libovolnými měřicími body.

Diferenciální, absolutní a nadměrný tlak lze vizualizovat následovně:

Nadbytek a absolutní tlak jsou logicky příbuzné. Hodnota absolutního tlaku lze získat měřením pozorovaného tlaku a přidáním hodnoty atmosférického tlaku R.

V případě přetlaku je referenčním bodem hodnota atmosférické hodnoty P. Tuto hodnotu lze tedy vyjádřit jako rozdíl absolutního tlaku a atmosférického tlaku. Absolutní a nadměrný tlak nemůže být negativní. Když P abs = 0, tlak se rovná atmosférickému indexu této hodnoty. Abychom byli přesní, pak P abs nemůže být roven vakuu - stále zůstává nějaká hodnota vytvořená například tlakem nasycené páry v kapalině. Avšak v případě těžkých kapalin je tento parametr velmi nevýznamný, a proto v počátečních výpočtech, které nevyžadují přesné výpočty, je to celkem přijatelné.

Co je absolutní tlak vzduchu

Tlak absolutního vzduchu lze měřit pouze v nádobách s jinými látkami - kapalinami nebo plyny. Takže tento parametr se poměrně často měří v uzavřených nádobách s tekutinami. Stejně jako v prvním případě může být absolutní tlak vzduchu v uzavřené nádobě měřen jako rozdíl mezi pozorovaným P a atmosférickým.

Piezometrická výška

Jak je tomu často, spolu s obecně přijímanými jednotkami měření fyzikálních veličin se také používají historické hodnoty. Piezometrická výška je jedním z takových veličin. Může být měřena zvláštním zařízením, kterým je skleněná trubka, jejíž horní část je neuzavřená a otevřeně komunikuje s atmosférou a spodní část je připevněna k nádobě, ve které se měří tlak. Přístroj, s kterým můžete provádět tato měření, je uveden níže: absolutní tlak plynu

Použijeme-li zákony hydrostatiky na tlak pozorovaný v nádobě, můžeme získat absolutní tlak:

Zde pa je atmosférický tlak a výraz gρh p je součinem výšky kolony kapaliny a jeho hustoty a hodnoty gravitace. Takže můžete měřit absolutní hodnotu plynu v libovolné nádobě.