दबाव पर निर्भर नहीं है. दबाव: दबाव की इकाइयाँ. आंशिक दबाव और उसका सूत्र

किसी को भी दबाव में रहना पसंद नहीं है. और इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सा। क्वीन ने डेविड बॉवी के साथ उनके प्रसिद्ध एकल "अंडर प्रेशर" में भी इस बारे में गाया था। दबाव क्या है? दबाव को कैसे समझें? इसे किस रूप में मापा जाता है, किन उपकरणों और तरीकों से, इसे कहाँ निर्देशित किया जाता है और यह किस पर दबाव डालता है। इन और अन्य सवालों के जवाब हमारे लेख में हैं भौतिकी में दबावऔर न केवल।

यदि शिक्षक पेचीदा समस्याएँ पूछकर आप पर दबाव डालता है, तो हम यह सुनिश्चित करेंगे कि आप उनका सही उत्तर दे सकें। आख़िरकार, चीज़ों के सार को समझना ही सफलता की कुंजी है! तो भौतिकी में दबाव क्या है?

ए-प्राथमिकता:

दबावसतह के प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाले बल के बराबर एक अदिश भौतिक राशि है।

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में SI को मापा जाता है पास्कलऔर अक्षर से अंकित है पी . दबाव इकाई - 1 पास्कल. रूसी पदनाम - देहात, अंतरराष्ट्रीय - देहात.

परिभाषा के अनुसार, दबाव ज्ञात करने के लिए, आपको बल को क्षेत्रफल से विभाजित करना होगा।

किसी बर्तन में रखा कोई भी तरल या गैस बर्तन की दीवारों पर दबाव डालता है। उदाहरण के लिए, एक सॉस पैन में बोर्स्ट उसके तली और दीवारों पर कुछ दबाव के साथ कार्य करता है। द्रव दबाव निर्धारित करने का सूत्र:

कहाँ जीपृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में मुक्त गिरावट का त्वरण है, एच- पैन में बोर्स्ट कॉलम की ऊंचाई, ग्रीक अक्षर "रो"- बोर्स्ट का घनत्व।

दबाव मापने के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण बैरोमीटर है। लेकिन दबाव किसमें मापा जाता है? पास्कल के अलावा, माप की अन्य ऑफ-सिस्टम इकाइयाँ भी हैं:

• वायुमंडल;
• पारा का मिलीमीटर;
• जल स्तंभ का मिलीमीटर;
• जल स्तंभ का मीटर;
• किलोग्राम-बल.

संदर्भ के आधार पर, विभिन्न ऑफ-सिस्टम इकाइयों का उपयोग किया जाता है।

उदाहरण के लिए, जब आप मौसम का पूर्वानुमान सुनते या पढ़ते हैं, तो पास्कल का कोई सवाल ही नहीं उठता। वे पारे के मिलीमीटर के बारे में बात करते हैं। एक मिलीमीटर पारा है 133 पास्कल. यदि आप गाड़ी चलाते हैं, तो आप शायद जानते होंगे कि कार के पहियों में सामान्य दबाव लगभग दो होता है वायुमंडल.

वातावरणीय दबाव

वायुमंडल एक गैस है, अधिक सटीक रूप से, गैसों का मिश्रण है जो गुरुत्वाकर्षण के कारण पृथ्वी के पास बना रहता है। वायुमंडल धीरे-धीरे अंतरग्रहीय अंतरिक्ष में गुजरता है, और इसकी ऊंचाई लगभग होती है 100 किलोमीटर.

"वायुमंडलीय दबाव" अभिव्यक्ति को कैसे समझें? पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग मीटर के ऊपर सौ किलोमीटर गैस का स्तंभ है। बेशक, हवा पारदर्शी और सुखद है, लेकिन इसमें एक द्रव्यमान है जो पृथ्वी की सतह पर दबाव डालता है। यह वायुमंडलीय दबाव है.

सामान्य वायुमंडलीय दबाव के बराबर माना जाता है 101325 देहात. यह समुद्र तल पर 0 डिग्री सेल्सियस का दबाव है। सेल्सीयस. समान तापमान पर समान दबाव इसके आधार पर ऊंचाई वाले पारे के स्तंभ द्वारा लगाया जाता है 766 मिलीमीटर.

ऊँचाई जितनी अधिक होगी, वायुमंडलीय दबाव उतना ही कम होगा। उदाहरण के लिए, किसी पहाड़ की चोटी पर चोमोलुंगमा यह सामान्य का केवल एक-चौथाई है वायु - दाब.

धमनी दबाव

एक और उदाहरण जहां हम रोजमर्रा की जिंदगी में दबाव का सामना करते हैं वह रक्तचाप का माप है।

रक्तचाप रक्तचाप है, अर्थात्। वह दबाव जो रक्त रक्त वाहिकाओं की दीवारों पर डालता है इस मामले में- धमनियाँ।

अगर आपने नाप लिया है धमनी दबावऔर यह आपके पास है 120 पर 80 , तो सब ठीक है। अगर 90 पर 50 या 240 पर 180 , तो आपके लिए यह पता लगाना निश्चित रूप से दिलचस्प नहीं होगा कि यह दबाव किसमें मापा जाता है और इसका आम तौर पर क्या मतलब है।

हालाँकि, सवाल उठता है: 120 पर 80 क्या वास्तव में? पास्कल, पारा के मिलीमीटर, वायुमंडल या माप की कुछ अन्य इकाइयाँ?

रक्तचाप को पारे के मिलीमीटर में मापा जाता है।यह वायुमंडलीय दबाव पर परिसंचरण तंत्र में द्रव के अतिरिक्त दबाव को निर्धारित करता है।

रक्त वाहिकाओं पर दबाव डालता है और इस तरह वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव की भरपाई करता है। अन्यथा, हम अपने ऊपर हवा के एक विशाल द्रव्यमान द्वारा कुचल दिए जाएंगे।

लेकिन रक्तचाप मापने में दो अंक क्यों होते हैं?

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तथ्य यह है कि रक्त वाहिकाओं में समान रूप से नहीं, बल्कि झटके से चलता है। प्रथम अंक (120) कहलाता है सिस्टोलिक दबाव। यह हृदय की मांसपेशियों के संकुचन के समय रक्त वाहिकाओं की दीवारों पर पड़ने वाला दबाव है, इसका मान सबसे अधिक होता है। दूसरा अंक (80) सबसे छोटे मान को परिभाषित करता है और कहा जाता है डायस्टोलिक दबाव।

मापते समय, सिस्टोलिक और डायस्टोलिक दबाव के मान दर्ज किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, के लिए स्वस्थ व्यक्तिएक सामान्य रक्तचाप मान 120 से 80 मिलीमीटर पारा है। इसका मतलब है कि सिस्टोलिक दबाव 120 मिमी है। आरटी. कला।, और डायस्टोलिक - 80 मिमी एचजी। कला। सिस्टोलिक और डायस्टोलिक दबाव के बीच के अंतर को पल्स दबाव कहा जाता है।

भौतिक निर्वात

निर्वात दबाव का अभाव है। अधिक सटीक रूप से, इसकी लगभग पूर्ण अनुपस्थिति। निरपेक्ष निर्वात एक सन्निकटन है, जैसे ऊष्मागतिकी में एक आदर्श गैस और यांत्रिकी में एक भौतिक बिंदु।

पदार्थ की सांद्रता के आधार पर, निम्न, मध्यम और उच्च निर्वात को प्रतिष्ठित किया जाता है। भौतिक निर्वात का सबसे अच्छा सन्निकटन बाहरी स्थान है, जिसमें अणुओं की सांद्रता और दबाव न्यूनतम होता है।

दबाव प्रणाली की स्थिति का मुख्य थर्मोडायनामिक पैरामीटर है। हवा या किसी अन्य गैस का दबाव न केवल उपकरणों द्वारा, बल्कि समीकरणों, सूत्रों और थर्मोडायनामिक्स के नियमों का उपयोग करके भी निर्धारित करना संभव है। और यदि आपके पास इसका पता लगाने का समय नहीं है, तो छात्र सेवा दबाव निर्धारण की किसी भी समस्या को हल करने में आपकी सहायता करेगी।

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पुस्तकें

• भौतिक विज्ञान। 7 वीं कक्षा। ए. वी. पेरीश्किन की पाठ्यपुस्तक के लिए कार्यपुस्तिका। खड़ा। संघीय राज्य शैक्षिक मानक, हन्नानोवा तात्याना एंड्रीवाना, खन्नानोव नेल कुटदुसोविच, मैनुअल ए. वी. पेरीश्किन की शिक्षण विधियों "भौतिकी। ग्रेड 7-9" का एक अभिन्न अंग है, जिसे नए संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया गया है। ... श्रेणी: भौतिकी. खगोल विज्ञान (ग्रेड 7-9) शृंखला: भौतिकी प्रकाशक: ड्रोफ़ा, 228 रूबल के लिए खरीदें
• पाठ्यपुस्तक ए. वी. पेरीश्किन, खन्नानोवा टी., खन्नानोव एन. के लिए भौतिकी ग्रेड 7 कार्यपुस्तिका, मैनुअल ए. वी. पेरीश्किन की शिक्षण सामग्री "भौतिकी" का एक अभिन्न अंग है। ग्रेड 7-9", जिसे नए संघीय राज्य शैक्षिक मानक की आवश्यकताओं के अनुसार संशोधित किया गया है। में... श्रेणी:

क्षैतिज तली और ऊर्ध्वाधर दीवारों वाला एक बेलनाकार बर्तन लें, जो ऊंचाई तक तरल से भरा हो (चित्र 248)।

चावल। 248. ऊर्ध्वाधर दीवारों वाले बर्तन में, तल पर दबाव बल डाले गए पूरे तरल के वजन के बराबर होता है

चावल। 249. चित्रित सभी जहाजों में तली पर दबाव का बल समान है। पहले दो बर्तनों में यह डाले गए तरल के वजन से अधिक है, अन्य दो में यह कम है।

बर्तन के तल पर प्रत्येक बिंदु पर हाइड्रोस्टेटिक दबाव समान होगा:

यदि बर्तन के तल का क्षेत्रफल है, तो बर्तन के तल पर तरल का दबाव बल, यानी बर्तन में डाले गए तरल के वजन के बराबर होता है।

आइए अब उन जहाजों पर विचार करें जो आकार में भिन्न हैं, लेकिन उनका तल क्षेत्र समान है (चित्र 249)। यदि उनमें से प्रत्येक में तरल समान ऊंचाई तक डाला जाता है, तो दबाव नीचे पर होता है। सभी जहाजों में समान. अत: तल पर दबाव बल बराबर होता है

सभी जहाजों में भी समान। यह तरल के एक स्तंभ के वजन के बराबर है जिसका आधार बर्तन के तल के क्षेत्रफल के बराबर है और ऊंचाई डाले गए तरल की ऊंचाई के बराबर है। अंजीर पर. 249 इस स्तंभ को धराशायी रेखाओं के साथ प्रत्येक बर्तन के पास दिखाया गया है। कृपया ध्यान दें कि तल पर दबाव का बल बर्तन के आकार पर निर्भर नहीं करता है और डाले गए तरल के वजन से अधिक या कम हो सकता है।

चावल। 250. जहाजों के एक सेट के साथ पास्कल का उपकरण। सभी जहाजों के लिए क्रॉस सेक्शन समान हैं

चावल। 251. पास्कल का बैरल प्रयोग

इस निष्कर्ष को पास्कल द्वारा प्रस्तावित उपकरण (चित्र 250) का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से सत्यापित किया जा सकता है। बर्तनों को स्टैंड पर लगाया जा सकता है विभिन्न आकारजिसका कोई तल न हो. तली के बजाय, बैलेंस बीम से निलंबित एक प्लेट को नीचे से बर्तन के खिलाफ कसकर दबाया जाता है। बर्तन में तरल की उपस्थिति में, प्लेट पर एक दबाव बल कार्य करता है, जो प्लेट को तब फाड़ देता है जब दबाव बल दूसरे स्केल पैन पर खड़े वजन के वजन से अधिक होने लगता है।

ऊर्ध्वाधर दीवारों (बेलनाकार बर्तन) वाले बर्तन में, तली तब खुलती है जब डाले गए तरल का वजन वजन के वजन तक पहुंच जाता है। भिन्न आकार के बर्तनों में, तल तरल स्तंभ की समान ऊंचाई पर खुलता है, हालांकि डाले गए पानी का वजन वजन के वजन से अधिक (पोत ऊपर की ओर फैलता हुआ) और कम (पतला होता हुआ बर्तन) दोनों हो सकता है।

यह अनुभव इस विचार की ओर ले जाता है कि बर्तन के उचित आकार के साथ, पानी की थोड़ी मात्रा की मदद से, तल पर दबाव की बड़ी ताकतें प्राप्त की जा सकती हैं। पास्कल ने पानी से भरे एक कसकर बंद बैरल में एक लंबी पतली ऊर्ध्वाधर ट्यूब जोड़ दी (चित्र 251)। जब ट्यूब पानी से भर जाती है, तो तल पर हाइड्रोस्टैटिक दबाव का बल पानी के स्तंभ के वजन के बराबर हो जाता है, जिसका आधार क्षेत्र बैरल के नीचे के क्षेत्र के बराबर होता है, और ऊंचाई ट्यूब की ऊंचाई के बराबर होती है। तदनुसार, दीवारों और बैरल के ऊपरी तल पर दबाव बल भी बढ़ जाता है। जब पास्कल ने ट्यूब को कई मीटर की ऊंचाई तक भर दिया, जिसके लिए उसे केवल कुछ कप पानी लगा, तो परिणामी दबाव बल ने बैरल को तोड़ दिया।

यह कैसे समझाया जाए कि बर्तन के तल पर दबाव का बल, बर्तन के आकार के आधार पर, बर्तन में मौजूद तरल के वजन से अधिक या कम हो सकता है? आख़िरकार, बर्तन की ओर से तरल पर लगने वाले बल को तरल के वजन को संतुलित करना चाहिए। तथ्य यह है कि न केवल तली, बल्कि बर्तन की दीवारें भी बर्तन में तरल पर कार्य करती हैं। एक ऊपर की ओर फैलने वाले बर्तन में, दीवारें जिन बलों के साथ तरल पर कार्य करती हैं, उनके घटक ऊपर की ओर निर्देशित होते हैं: इस प्रकार, तरल के वजन का एक हिस्सा दीवारों के दबाव बलों द्वारा संतुलित होता है और केवल एक हिस्सा नीचे से दबाव बलों द्वारा संतुलित होना चाहिए। इसके विपरीत, ऊपर की ओर पतले बर्तन में तली ऊपर की ओर तरल पर कार्य करती है, और दीवारें नीचे की ओर कार्य करती हैं; इसलिए, तली पर दबाव का बल तरल के भार से अधिक होता है। बर्तन के नीचे और उसकी दीवारों से तरल पर लगने वाले बलों का योग हमेशा तरल के वजन के बराबर होता है। चावल। 252 विभिन्न आकृतियों के बर्तनों में तरल पर दीवारों के किनारे से कार्य करने वाले बलों के वितरण को स्पष्ट रूप से दर्शाता है।

चावल। 252. विभिन्न आकार के बर्तनों में दीवारों के किनारे से तरल पर कार्य करने वाले बल

चावल। 253. फ़नल में पानी डालने पर सिलेंडर ऊपर उठ जाता है।

ऊपर की ओर पतला होने वाले बर्तन में, ऊपर की ओर निर्देशित एक बल तरल की ओर से दीवारों पर कार्य करता है। यदि ऐसे बर्तन की दीवारों को चलायमान बना दिया जाए तो तरल पदार्थ उन्हें उठा लेगा। ऐसा प्रयोग निम्नलिखित डिवाइस पर किया जा सकता है: पिस्टन को निश्चित रूप से तय किया जाता है, और उस पर एक सिलेंडर लगाया जाता है, जो एक ऊर्ध्वाधर ट्यूब में बदल जाता है (चित्र 253)। जब पिस्टन के ऊपर का स्थान पानी से भर जाता है, तो सिलेंडर के अनुभागों और दीवारों पर दबाव बल सिलेंडर को ऊपर उठा देता है।

यह समझने के लिए कि भौतिकी में दबाव क्या है, एक सरल और परिचित उदाहरण पर विचार करें। कौन सा?

ऐसी स्थिति में जहां हमें सॉसेज काटने की जरूरत है, हम सबसे तेज वस्तु का उपयोग करेंगे - एक चाकू, न कि चम्मच, कंघी या उंगली का। उत्तर स्पष्ट है - चाकू अधिक तेज है, और हमारे द्वारा लगाया गया सारा बल चाकू के बहुत पतले किनारे पर वितरित होता है, जिससे वस्तु के एक हिस्से के अलग होने के रूप में अधिकतम प्रभाव आता है, अर्थात। सॉस। दूसरा उदाहरण - हम ढीली बर्फ पर खड़े हैं। पैर ख़राब हो जाते हैं, चलना बेहद असुविधाजनक होता है। फिर, स्कीयर बिना डूबे या उसी ढीली बर्फ में उलझे बिना, आसानी से और तेज़ गति से हमारे पास से क्यों निकल जाते हैं? यह स्पष्ट है कि बर्फ सभी के लिए समान है, स्कीयर और वॉकर दोनों के लिए, लेकिन उस पर प्रभाव अलग-अलग होता है।

लगभग समान दबाव, यानी वजन के साथ, बर्फ पर दबाव डालने वाला सतह क्षेत्र बहुत भिन्न होता है। स्की क्षेत्र बहुत है अधिक क्षेत्रफलजूते के तलवे, और, तदनुसार, वजन एक बड़ी सतह पर वितरित किया जाता है। क्या मदद करता है या, इसके विपरीत, हमें सतह को प्रभावी ढंग से प्रभावित करने से रोकता है? एक तेज़ चाकू रोटी को बेहतर तरीके से क्यों काटता है, और सपाट चौड़ी स्की सतह पर बेहतर टिकती है, जिससे बर्फ में प्रवेश कम हो जाता है? सातवीं कक्षा के भौतिकी पाठ्यक्रम में इसके लिए दबाव की अवधारणा का अध्ययन किया जाता है।

भौतिकी में दबाव

किसी सतह पर लगाए गए बल को दबाव बल कहा जाता है। और दबाव एक भौतिक मात्रा है जो किसी विशिष्ट सतह पर लागू दबाव बल और इस सतह के क्षेत्र के अनुपात के बराबर है। भौतिकी में दबाव की गणना का सूत्र इस प्रकार है:

जहाँ p दबाव है,
एफ - दबाव बल,
s सतह क्षेत्र है.

हम देखते हैं कि भौतिकी में दबाव को कैसे दर्शाया जाता है, और हम यह भी देखते हैं कि उसी बल के साथ, दबाव तब अधिक होता है जब समर्थन क्षेत्र, या, दूसरे शब्दों में, परस्पर क्रिया करने वाले पिंडों का संपर्क क्षेत्र छोटा होता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे समर्थन का क्षेत्र बढ़ता है, दबाव कम होता जाता है। यही कारण है कि एक तेज़ चाकू किसी भी शरीर को बेहतर तरीके से काटता है, और दीवार में ठोंके गए कीलों को तेज़ नोकों से बनाया जाता है। और यही कारण है कि स्की उनकी अनुपस्थिति की तुलना में बर्फ पर बहुत बेहतर पकड़ रखती है।

दबाव इकाइयाँ

दबाव की इकाई 1 न्यूटन प्रति वर्ग मीटर है - ये वे मात्राएँ हैं जो हमें सातवीं कक्षा के पाठ्यक्रम से पहले से ही ज्ञात हैं। हम दबाव इकाइयों एन/एम2 को पास्कल में भी परिवर्तित कर सकते हैं, माप की इकाइयों का नाम फ्रांसीसी वैज्ञानिक ब्लेज़ पास्कल के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने तथाकथित पास्कल का नियम निकाला था। 1 एन/एम = 1 पा. व्यवहार में, दबाव की अन्य इकाइयों का भी उपयोग किया जाता है - पारा के मिलीमीटर, बार, और इसी तरह।

दबाव एक भौतिक मात्रा है जो प्रकृति और मानव जीवन में एक विशेष भूमिका निभाती है। आंखों के लिए अदृश्य यह घटना न केवल स्थिति को प्रभावित करती है पर्यावरण, लेकिन सभी को बहुत अच्छा भी लगा। आइए जानें कि यह क्या है, इसके किस प्रकार मौजूद हैं और विभिन्न वातावरणों में दबाव (सूत्र) कैसे खोजा जाए।

भौतिकी एवं रसायन शास्त्र में दबाव किसे कहते हैं?

यह शब्द एक महत्वपूर्ण थर्मोडायनामिक मात्रा को संदर्भित करता है, जिसे उस सतह क्षेत्र पर लंबवत रूप से लगाए गए दबाव बल के अनुपात में व्यक्त किया जाता है जिस पर यह कार्य करता है। यह घटना उस प्रणाली के आकार पर निर्भर नहीं करती है जिसमें यह संचालित होती है, और इसलिए गहन मात्रा को संदर्भित करती है।

संतुलन की स्थिति में, सिस्टम के सभी बिंदुओं पर दबाव समान होता है।

भौतिकी और रसायन विज्ञान में, इसे "P" अक्षर से दर्शाया जाता है, जो कि इसका संक्षिप्त रूप है लैटिन नामशब्द - दबाव.

अगर हम बात कर रहे हैंकिसी तरल के आसमाटिक दबाव (कोशिका के अंदर और बाहर के दबाव के बीच संतुलन) के बारे में, "पी" अक्षर का उपयोग किया जाता है।

दबाव इकाइयाँ

मानकों अंतर्राष्ट्रीय प्रणालीएसआई, विचाराधीन भौतिक घटना को पास्कल (सिरिलिक में - पा, लैटिन में - रा) में मापा जाता है।

दबाव सूत्र के आधार पर, यह पता चलता है कि एक Pa एक N (न्यूटन - एक वर्ग मीटर (क्षेत्र की एक इकाई) से विभाजित) के बराबर है।

हालाँकि, व्यवहार में, पास्कल का उपयोग करना काफी कठिन है, क्योंकि यह इकाई बहुत छोटी है। इस संबंध में, एसआई मानकों के अलावा, दिया गया मूल्यअलग ढंग से मापा जा सकता है.

नीचे इसके सबसे प्रसिद्ध एनालॉग हैं। उनमें से अधिकांश पूर्व यूएसएसआर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

• सलाखों. एक बार 105 Pa के बराबर होता है।
• टोरेस, या पारा के मिलीमीटर।लगभग एक Torr 133.3223684 Pa से मेल खाता है।
• जल स्तंभ के मिलीमीटर.
• जल स्तंभ के मीटर.
• तकनीकी माहौल.
• भौतिक वातावरण.एक एटीएम 101,325 Pa और 1.033233 at के बराबर है।
• किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर.टन-बल और ग्राम-बल भी हैं। इसके अलावा, प्रति वर्ग इंच एक एनालॉग पाउंड-बल है।

सामान्य दबाव सूत्र (7वीं कक्षा भौतिकी)

किसी दी गई भौतिक राशि की परिभाषा से उसे ज्ञात करने की विधि निर्धारित की जा सकती है। यह नीचे दी गई तस्वीर जैसा दिखता है।

इसमें F बल है और S क्षेत्रफल है। दूसरे शब्दों में, दबाव ज्ञात करने का सूत्र उसके बल को उस सतह क्षेत्र से विभाजित किया जाता है जिस पर वह कार्य करता है।

इसे इस प्रकार भी लिखा जा सकता है: P = mg/S या P = pVg/S. इस प्रकार, यह भौतिक मात्रा अन्य थर्मोडायनामिक चर से संबंधित है: आयतन और द्रव्यमान।

दबाव के लिए, निम्नलिखित सिद्धांत लागू होता है: बल से प्रभावित स्थान जितना छोटा होगा, दबाव बल की मात्रा उतनी ही अधिक होगी। यदि, तथापि, क्षेत्रफल बढ़ता है (समान बल के साथ) - वांछित मान घट जाता है।

हाइड्रोस्टेटिक दबाव सूत्र

पदार्थों की विभिन्न समुच्चय अवस्थाएँ उनके गुणों की उपस्थिति प्रदान करती हैं जो एक दूसरे से भिन्न होते हैं। इसके आधार पर उनमें पी निर्धारण के तरीके भी अलग-अलग होंगे।

उदाहरण के लिए, पानी के दबाव (हाइड्रोस्टैटिक) का सूत्र इस तरह दिखता है: पी = पीजीएच। यह गैसों पर भी लागू होता है। साथ ही, ऊंचाई और वायु घनत्व में अंतर के कारण, इसका उपयोग वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए नहीं किया जा सकता है।

इस सूत्र में, p घनत्व है, g गुरुत्वाकर्षण त्वरण है, और h ऊँचाई है। इसके आधार पर, वस्तु या वस्तु जितनी गहराई में डूबती है, तरल (गैस) के अंदर उस पर उतना ही अधिक दबाव पड़ता है।

विचाराधीन संस्करण शास्त्रीय उदाहरण P = F/S का रूपांतरण है।

यदि हमें याद है कि बल मुक्त गिरावट वेग (एफ = मिलीग्राम) द्वारा द्रव्यमान के व्युत्पन्न के बराबर है, और तरल का द्रव्यमान घनत्व (एम = पीवी) द्वारा मात्रा का व्युत्पन्न है, तो दबाव सूत्र को पी = पीवीजी / एस के रूप में लिखा जा सकता है। इस मामले में, आयतन ऊंचाई (वी = श) से गुणा किया गया क्षेत्र है।

यदि आप यह डेटा सम्मिलित करते हैं, तो यह पता चलता है कि अंश और हर में क्षेत्र को कम किया जा सकता है और आउटपुट उपरोक्त सूत्र है: P \u003d pgh।

तरल पदार्थों में दबाव को ध्यान में रखते हुए, यह याद रखने योग्य है कि, ठोस पदार्थों के विपरीत, उनमें सतह परत की वक्रता अक्सर संभव होती है। और यह, बदले में, अतिरिक्त दबाव के निर्माण में योगदान देता है।

ऐसी स्थितियों के लिए, थोड़ा अलग दबाव सूत्र का उपयोग किया जाता है: P \u003d P 0 + 2QH। इस मामले में, P 0 एक गैर-वक्र परत का दबाव है, और Q तरल तनाव सतह है। एच सतह की औसत वक्रता है, जो लाप्लास के नियम द्वारा निर्धारित होती है: एच = ½ (1 / आर 1 + 1 / आर 2)। घटक आर 1 और आर 2 मुख्य वक्रता की त्रिज्याएँ हैं।

आंशिक दबाव और उसका सूत्र

यद्यपि पी = पीजीएच विधि तरल पदार्थ और गैस दोनों पर लागू होती है, बाद में दबाव की गणना थोड़े अलग तरीके से करना बेहतर होता है।

तथ्य यह है कि प्रकृति में, एक नियम के रूप में, बिल्कुल शुद्ध पदार्थ बहुत आम नहीं हैं, क्योंकि इसमें मिश्रण की प्रधानता होती है। और यह बात न केवल तरल पदार्थों पर, बल्कि गैसों पर भी लागू होती है। और जैसा कि आप जानते हैं, इनमें से प्रत्येक घटक कार्य करता है अलग दबावआंशिक कहा जाता है.

इसे परिभाषित करना बहुत आसान है. यह विचाराधीन मिश्रण (आदर्श गैस) के प्रत्येक घटक के दबाव के योग के बराबर है।

इससे यह पता चलता है कि आंशिक दबाव सूत्र इस तरह दिखता है: पी \u003d पी 1 + पी 2 + पी 3 ... और इसी तरह, घटक घटकों की संख्या के अनुसार।

अक्सर ऐसे मामले होते हैं जब वायु दाब निर्धारित करना आवश्यक होता है। हालाँकि, कुछ लोग गलती से केवल P = pgh योजना के अनुसार ऑक्सीजन के साथ गणना करते हैं। लेकिन वायु विभिन्न गैसों का मिश्रण है। इसमें नाइट्रोजन, आर्गन, ऑक्सीजन और अन्य पदार्थ होते हैं। वर्तमान स्थिति के आधार पर, वायुदाब सूत्र उसके सभी घटकों के दबावों का योग है। तो, आपको उपरोक्त P = P 1 + P 2 + P 3... लेना चाहिए।

दबाव मापने के लिए सबसे आम उपकरण

इस तथ्य के बावजूद कि उपरोक्त सूत्रों का उपयोग करके विचाराधीन थर्मोडायनामिक मात्रा की गणना करना मुश्किल नहीं है, कभी-कभी गणना करने के लिए समय ही नहीं होता है। आखिरकार, आपको हमेशा कई बारीकियों को ध्यान में रखना चाहिए। इसलिए, सुविधा के लिए, लोगों के बजाय ऐसा करने के लिए कई शताब्दियों में कई उपकरण विकसित किए गए हैं।

वास्तव में, इस प्रकार के लगभग सभी उपकरण दबाव नापने का यंत्र की किस्में हैं (यह गैसों और तरल पदार्थों में दबाव निर्धारित करने में मदद करता है)। हालाँकि, वे डिज़ाइन, सटीकता और दायरे में भिन्न हैं।

• वायुमंडलीय दबाव को बैरोमीटर नामक दबाव नापने का यंत्र का उपयोग करके मापा जाता है। यदि वैक्यूम (अर्थात, वायुमंडलीय दबाव से नीचे दबाव) निर्धारित करना आवश्यक है, तो इसके दूसरे संस्करण, वैक्यूम गेज का उपयोग किया जाता है।
• किसी व्यक्ति में रक्तचाप का पता लगाने के लिए स्फिग्मोमैनोमीटर का उपयोग किया जाता है। अधिकांश लोगों के लिए, इसे गैर-आक्रामक टोनोमीटर के रूप में जाना जाता है। ऐसे उपकरणों की कई किस्में हैं: पारा मैकेनिकल से लेकर पूरी तरह से स्वचालित डिजिटल तक। उनकी सटीकता उस सामग्री पर निर्भर करती है जिससे वे बनाये जाते हैं और माप के स्थान पर।
• पर्यावरण में दबाव की बूंदें (अंग्रेजी में - दबाव ड्रॉप) या डिफ़्नमोमीटर (डायनमोमीटर के साथ भ्रमित न हों) का उपयोग करके निर्धारित की जाती हैं।

दबाव के प्रकार

दबाव, इसे खोजने का सूत्र और विभिन्न पदार्थों के लिए इसकी विविधताओं को ध्यान में रखते हुए, इस मात्रा की किस्मों के बारे में सीखना उचित है। उनमें से पाँच हैं.

• शुद्ध।
• बैरोमेट्रिक
• अधिकता।
• खालीपन।
• विभेदक।

शुद्ध

यह उस कुल दबाव का नाम है जिसके तहत वायुमंडल के अन्य गैसीय घटकों के प्रभाव को ध्यान में रखे बिना कोई पदार्थ या वस्तु स्थित है।

इसे पास्कल में मापा जाता है और यह अतिरिक्त और वायुमंडलीय दबाव का योग है। यह बैरोमेट्रिक और वैक्यूम प्रकारों के बीच भी अंतर है।

इसकी गणना सूत्र P = P 2 + P 3 या P = P 2 - P 4 द्वारा की जाती है।

पृथ्वी ग्रह की स्थितियों के तहत पूर्ण दबाव के संदर्भ बिंदु के लिए, कंटेनर के अंदर का दबाव लिया जाता है जहां से हवा निकाली जाती है (अर्थात, शास्त्रीय वैक्यूम)।

अधिकांश थर्मोडायनामिक सूत्रों में केवल इसी प्रकार के दबाव का उपयोग किया जाता है।

बैरोमेट्रिक

यह शब्द पृथ्वी की सतह सहित इसमें पाए जाने वाले सभी पिंडों और वस्तुओं पर वायुमंडल (गुरुत्वाकर्षण) के दबाव को संदर्भित करता है। अधिकतर लोग इसे वायुमंडलीय नाम से भी जानते हैं।

इसे संदर्भित किया जाता है और इसका मूल्य माप के स्थान और समय के साथ-साथ मौसम की स्थिति और समुद्र तल से ऊपर/नीचे होने के साथ बदलता रहता है।

बैरोमीटर का दबाव का मान इसके सामान्य के साथ प्रति इकाई क्षेत्र में वायुमंडल के बल के मापांक के बराबर होता है।

एक स्थिर माहौल में, इसका मूल्य भौतिक घटनाएक के बराबर क्षेत्रफल वाले आधार पर हवा के एक स्तंभ के वजन के बराबर।

बैरोमीटर का दबाव का मान 101,325 Pa (0 डिग्री सेल्सियस पर 760 मिमी एचजी) है। इसके अलावा, वस्तु पृथ्वी की सतह से जितनी ऊपर होगी, उस पर हवा का दबाव उतना ही कम हो जाएगा। प्रत्येक 8 किमी पर यह 100 Pa घट जाती है।

इस संपत्ति के कारण, पहाड़ों में, घर में चूल्हे की तुलना में केतली में पानी बहुत तेजी से उबलता है। तथ्य यह है कि दबाव क्वथनांक को प्रभावित करता है: इसकी कमी के साथ, बाद वाला कम हो जाता है। और इसके विपरीत। प्रेशर कुकर और आटोक्लेव जैसे रसोई उपकरणों का काम इसी संपत्ति पर बनाया गया है। उनके अंदर दबाव में वृद्धि अधिक के गठन में योगदान करती है उच्च तापमानचूल्हे पर पारंपरिक बर्तनों की तुलना में।

वायुमंडलीय दबाव की गणना के लिए बैरोमीटर की ऊंचाई सूत्र का उपयोग किया जाता है। यह नीचे दी गई तस्वीर जैसा दिखता है।

P ऊंचाई पर वांछित मान है, P 0 सतह के पास हवा का घनत्व है, g मुक्त गिरावट त्वरण है, h पृथ्वी से ऊपर की ऊंचाई है, m गैस का दाढ़ द्रव्यमान है, t प्रणाली का तापमान है, r 8.3144598 J⁄ (mol x K) का सार्वभौमिक गैस स्थिरांक है, और e एक्लेयर संख्या है, जो 2.71828 के बराबर है।

वायुमंडलीय दबाव के लिए उपरोक्त सूत्र में अक्सर R के स्थान पर K का प्रयोग किया जाता है - बोल्ट्जमान स्थिरांक। सार्वभौमिक गैस स्थिरांक को अक्सर एवोगैड्रो संख्या द्वारा इसके उत्पाद के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है। जब कणों की संख्या मोल्स में दी जाती है तो यह गणना के लिए अधिक सुविधाजनक होता है।

गणना करते समय, मौसम संबंधी स्थिति में बदलाव के कारण या समुद्र तल से ऊपर चढ़ने के साथ-साथ भौगोलिक अक्षांश के कारण हवा के तापमान में बदलाव की संभावना को ध्यान में रखना हमेशा उचित होता है।

गेज और वैक्यूम

वायुमंडलीय और मापा परिवेशीय दबाव के बीच के अंतर को अधिक दबाव कहा जाता है। परिणाम के आधार पर मान का नाम बदल जाता है.

यदि यह धनात्मक है, तो इसे गेज दबाव कहा जाता है।

यदि प्राप्त परिणाम ऋण चिह्न के साथ है, तो इसे वैक्यूम गेज कहा जाता है। यह याद रखने योग्य है कि यह बैरोमीटर से अधिक नहीं हो सकता।

अंतर

यह मान दबाव अंतर है विभिन्न बिंदुमाप. एक नियम के रूप में, इसका उपयोग किसी भी उपकरण पर दबाव ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। यह तेल उद्योग में विशेष रूप से सच है।

यह पता लगाने के बाद कि किस प्रकार की थर्मोडायनामिक मात्रा को दबाव कहा जाता है और इसे किन सूत्रों की सहायता से पाया जाता है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह घटना बहुत महत्वपूर्ण है, और इसलिए इसके बारे में ज्ञान कभी भी अतिश्योक्तिपूर्ण नहीं होगा।