Абсолютний тиск - формула і приклади розрахунків

Будь-яка речовина може бути описано своїми фізико-хімічними параметрами. На відміну від рідких і твердих речовин, чий статок може бути охарактеризоване температурою і щільністю, гази мають ще один показник, який називається «тиск». Ця фізична величина для газоподібної речовини може бути представлена підсумковим значенням сил ударів молекул об стінки посудини, що містить газ. Чим більше молекул вдаряється об стінки, чим більше їх маса, швидкість і сила впливу на стінки сосуда- тим вище показник тиску.

Класифікація

Фізики розрізняють атмосферний, абсолютне і надлишковий тиск. Ці види величин пов`язані між собою за допомогою фізичних формул.

Одиниці виміру тиску

Існує безліч традиційних одиниць тиску, які склалися в результаті розвитку фізичних дисциплін. Найбільш поширеними з них є «бар», «атмосфера», "мм ртутного стовпа" та інші похідні від них величини. У фізичних процесах цей параметр позначається літерою Р, вимірюється в паскалях і похідних від нього одиницях. У письмовому вигляді паскаль відображається так: [Па].

Поняття атмосферного тиску

Навколишній нас повітря складається з постійно рухомих молекул, які стикаються з земною поверхнею, що знаходяться на ній предметами і між собою. З ударів крихітних часток складається підсумкове тиск. Даний параметр називається атмосферними, або барометричним тиском.

Але, як показали вимірювання, Р_атм в значній мірі залежить від температури навколишнього середовища і висоти над рівнем моря. Тому для пояснення фізичних процесів і рішення задач поточні параметри атмосферного тиску зводять до нормальних умов. Початкові параметри Р_атм визначаються при показнику температури 0 З над нульовим рівнем моря.

Що таке абсолютне тиск

Стандартні способи вимірювання тиску зазвичай використовують атмосферний тиск в якості точки відліку. Зазвичай цей параметр вимірюється різними приладами. Найбільш популярними з яких є барометри.

В інших випадках застосовують ставлення спостережуваного тиску до вакууму або до іншої обраної позначці. Щоб позначити вибрані категорії, застосовують такі визначення:

• Абсолютний тиск газу: є параметром точки переходу між вакуумом і спостережуваним тиском.
• Надмірний тиск: для нього точкою відліку стає тиск атмосферний. Обчислюється цей показник як різниця між абсолютним і атмосферним тиском.
• Диференціальне тиск - є різницею показників між двома довільними точками вимірювань.

Диференціальне, абсолютне і надлишковий тиск візуально може бути представлено так:

Надмірне і абсолютний тиск логічно пов`язані між собою. Значення абсолютного тиску можна отримати, вимірявши спостерігається тиск і додавши до нього величину атмосферного Р.

У разі надлишкового тиску точкою відліку служить значення атмосферного P. Таким чином, ця величина може бути представлена як різниця між абсолютним тиском і атмосферним. Абсолютна і надлишковий тиск не може бути негативним. при Р_абс= 0 тиск стає рівним атмосферному показником цієї величини. Якщо бути точним, то Р_абс не може дорівнювати вакууму - завжди залишається якась величина, сформована, наприклад, тиском насичених парів в рідини. Але в разі важких рідин цей параметр дуже незначний, тому в початкових розрахунках, які не потребують точного обчислення, цілком допустимо.

Що таке абсолютне тиск повітря

Абсолютний тиск повітря можна виміряти лише в судинах з іншими речовинами - з рідинами або газами. Так, даний параметр досить часто вимірюється в закритих судинах з рідинами. Як і в першому випадку, абсолютний тиск повітря в закритій посудині можна виміряти, як різницю між спостережуваним Р і атмосферних.

пьезометрические висота

Як це часто буває, поряд із загальноприйнятими одиницями вимірювання фізичних величин, використовуються і історичні. Пьезометрические висота це одна з таких величин. Вона може бути виміряна спеціальним приладом, що представляє собою скляну трубку, верхня частина якої незапечатані і відкрито повідомляється з атмосферою, а нижня приєднана до посудини, в якому вимірюється тиск. Прилад, за допомогою якого можна провести подібні вимірювання, представлений нижче:

Якщо до тиску, що спостерігається в посудині, застосувати закони гідростатики, можна отримати такий вираз для абсолютного тиску:

тут р_а - атмосферний тиск, а вираз grho-h_p являє собою твір висоти стовпа рідини на її щільність і на значення сили тяжіння. Так можна виміряти абсолютне значення газу в будь-якій посудині.