Kuidas arvutada vedeliku rõhku

Kui vedelik on puhkeasendis, avaldab see jõudu, mis on risti mis tahes sellega kokkupuutuva pinnaga. Seda jõudu, mis on tingitud molekulide pidevast juhuslikust liikumisest, nimetatakse vedeliku rõhuks. Vedeliku rõhu tundmine on oluline mehaaniliste ja hüdrauliliste süsteemide jaoks, mis kasutavad vedelikke kolbide ja muude osade liigutamiseks. Tavaliselt mõõdetakse seda Pascalis (Pa), kus üks Pascal on võrdne ühe njuutoniga ruutmeetri kohta (N/m2). Vedeliku rõhk ei sõltu vedeliku massist, kuid seda saab arvutada vedeliku tiheduse ja kõrgusega.

1
Seadistage võrrand. Vedeliku rõhu võrrand ei sõltu vedeliku massist ega mahust. Selle asemel on vedeliku rõhk vedeliku tiheduse, vedeliku kõrguse objekti kohal ja raskusjõu korrutis. Kuna gravitatsioon ja vedeliku tihedus on (enamasti) fikseeritud, on vedeliku kõrgus võrrandi suurim muutuja. Võrrand on järgmine: Pfluid = Ïgh, kus Ï on vedeliku tihedus, g on vedeliku tihedus. raskuskiirendus ja h on vedeliku kõrgus (või vedeliku sügavus).

2
Korrutage muutujad. Võrrandi lahendamiseks võetakse kolme muutuja korrutis. Võite kasutada kalkulaatorit või teha arvutusi ise. On olemas ka veebikalkulaatorid, mis teevad selle arvutuse teie eest. Näiteks kui teil oleks vedelik, mille tihedus on (1,08 x 103 kg/m3) ja mille kõrgus on 5,00 m, siis korrutaksite (1,08 x 103 kg/m3). ) x 9,81 m/s2 (raskuskiirendus Maal) x 5,00 m. Sel juhul saaksite vastuseks 5,30 x 104.

3
Analüüsige oma tulemusi. Veenduge, et teie tulemused sulanduksid loogiliselt. Vedeliku negatiivse rõhu näitu ei tohiks saada. Samuti peaksite võrdlema erinevaid mõõtmisi, et näha, kas need järgivad eeldatavaid suundumusi. Näiteks avaldavad tihedamad vedelikud samal kõrgusel rohkem survet. Sama vedelik avaldab suuremat rõhku, kui kõrgus on kõrgem. Kuna vesi on õlist tihedam, võite eeldada, et vesi avaldab samal kõrgusel rohkem vedeliku survet kui õli.

4
Mõõtke oma vedeliku kogust. Valage 100 ml vedelikku eelnevalt kaalutud mõõtesilindrisse. Veenduge, et teie mõõt on õige, ja seejärel kirjutage mahuks 100 ml. Saate kirjutada laboripäevikusse või märkmikusse.

5
Kaaluge vedelikku. Asetage vedeliku proov kaalule. Mõõtke 100 ml vedeliku mass. Enne vedeliku lisamist võite kaalu taareerida (nullida), kui sellel on tühi mõõtesilinder, või vedeliku massi saamiseks lahutada mõõtesilindri kaal kogumassist. Skaalal näidatud mõõt on vedeliku ja silindri kogumass.

6
Arvutage vedeliku tihedus. Tihedus võrdub vedeliku massiga, mis on jagatud vedeliku mahuga. Sel juhul olete mõõtnud mõlemat. Jagate massi lihtsalt 100 ml-ga. Näiteks kui teie vedeliku mass on 125 g, jagaksite selle 100 ml-ga. Teie vastus oleks 1,25 g/ml. Pöörake siiski hoolikalt tähelepanu soovitud mõõtühikutele. Võimalik, et peate selle asemel leidma gallonite liitri kohta (g/l).

7
Mõelge iga muutuja tähendusele. Vedeliku tihedus on märkimisväärne, kuna see näitab, kui suur mass on teie vedelikul mahuühiku kohta. Seejärel avaldab gravitatsioon sellele massile jõu, et see alla tõmmata. Lõpuks näitab vedeliku kõrgus, kui palju vedelikku on rõhu all oleva objekti kohal.

8
Uurige kaasatud üksusi. Vedeliku rõhu ühikud on paskalid või mõnikord elavhõbeda millimeetrid (mmHg). Pascal on rõhu SI ühik. mmHg ühik (ja sarnased ühikud, mis tähistavad mõne vedeliku kõrgust) tuleneb rõhu sõltuvusest kõrgusest.

9
Vaadake vedeliku rõhku kui ühte objektile mõjuvat jõudu. Jõud, mis mõnele objektile vedeliku rõhu mõjul avaldab, on ainult üks jõud. Samale objektile võib mõjuda palju jõude. Näiteks liidetakse sageli õhurõhk ja vedeliku rõhk kokku, et saada “kogu rõhk”, mis mõjutab mõnda objekti.

10
Rakendage vedeliku rõhu mõisteid. Kui olete vedeliku või vedelike kogumi jaoks vedeliku rõhu arvutanud, saate neid kasutada erinevatel rakendustel. Näiteks vee vedeliku rõhu mõistmine oleks oluline veetorni ehitamisel, mis suudab teatud kõrgusel vett hoida. See on oluline ka elavhõbedatermomeetrite või muude süsteemide puhul, mis kasutavad mõõtmiseks vedelikke.