Hvad forårsager gastryk?

Det tryk, en gas udøver, kommer fra dens molekylers bevægelse. Gasmolekyler bevæger sig frit og spretter af containervægge og hinanden. Når molekylerne hopper over en hindring, overfører de en lille mængde kraft. Retningsændring på grund af forhindringen resulterer i en ændring i momentum, der skubber på forhindringen.

Når mange molekyler skifter momentum mod en beholdervæg, kan trykket være betydeligt. Momentum er proportionalt med hastighed, og den hastighed, hvormed molekylerne bevæger sig, afhænger af temperaturen. Når gassens temperatur stiger, bevæger molekylerne sig hurtigere, og det tryk, de udøver, stiger. Fakta om, at gasser udøver tryk, og at trykket afhænger af gastemperaturen, kan bruges på mange interessante måder til at udføre nyttigt arbejde.

TL; DR (for lang; Læste ikke)

Gastrykket er forårsaget af gasmolekyler, der hopper over beholdervæggene og hinanden. Hver gang et molekyle ændrer retning, fordi det rammer en væg, resulterer ændringen i momentum i et lille skub. På grund af det store antal involverede molekyler tilføjer skubningerne et mærkbart tryk, der kan bruges til at køre maskiner og værktøjer.

Når en gasmolekyler springer ud af beholdervæggene, udøver de en kraft. Gastryk defineres som kraften pr. Arealeenhed produceret af gassen. Afhængig af formålet med målingen anvendes forskellige enheder ofte. I det engelske system er trykenheden pounds per kvadrattomme. I det metriske system er det newton pr. Kvadratmeter, kaldet en pascal. I meteorologi svarer en atmosfære til 14,7 pounds per kvadrattomme eller 101,325 kilopascal.

Gasser er væsker, hvilket betyder, at de flyder fra et højtryksvolumen til et lavtryksvolumen. Volumener, der indeholder mere gas eller gas ved en højere temperatur, har et højere tryk end dem, der indeholder mindre gas eller er køligere. Dette betyder, at gas kan bringes til at strømme fra en beholder til en anden ved at øge trykket i den første beholder, enten ved at tilføje mere gas eller ved at opvarme beholderen. Denne egenskab ved gastryk er grundlaget for mange motorer og maskiner, der anvendes i fabrikker og transport.

Et eksempel på en applikation, der bruger gastryk til transport, er motoren i en bil. Benzin eller diesel fyldes med luft og komprimeres i motoren. Brændstoffet brænder, varmer gassen op og producerer tryk for at skubbe motorens stempler. I dette tilfælde skaber varme fra det brændende brændstof gastrykket til at betjene bilmotoren.

For trykluftværktøjer styrer maskinerne ekstra luft i stedet for varme. En kompressor tilføjer luft til en lufttank, der leverer luft under tryk til de forskellige værktøjer. Værktøjerne bruger lufttrykket til at skrue bolte i, stanse huller eller sømdele sammen. Luften strømmer fra højtryksbeholderen gennem værktøjerne til atmosfærens lave tryk. Når luften strømmer ud, styrer den værktøjet.

Andre eksempler på gastryk i aktion kan findes i sodavand, bil- og cykeldæk, spraydåser og ildslukkere. Molekylerne, der forårsager gastryk, bidrager hver med en lille kraft, der kan tilføje sig til at udføre nyttigt arbejde i skalaen af ​​fysiske objekter.