Kaasun aiheuttama paine tulee sen molekyylien liikkeestä. Kaasumolekyylit liikkuvat vapaasti, pomppivat irti astioiden seinistä ja toisistaan. Kun molekyylit poistuvat esteeltä, ne siirtävät pienen määrän voimaa. Esteen aiheuttama suunnanmuutos johtaa muutokseen, joka työntää esteen.
Kun monet molekyylit muuttavat vauhtia astian seinämää vasten, paine voi olla huomattava. Momentti on verrannollinen nopeuteen, ja nopeus, jolla molekyylit liikkuvat, riippuu lämpötilasta. Kun kaasun lämpötila nousee, molekyylit liikkuvat nopeammin ja niiden aiheuttama paine kasvaa. Tosiseikkoja, jotka kaasut käyttävät painetta ja että paine riippuu kaasun lämpötilasta, voidaan käyttää monilla mielenkiintoisilla tavoilla hyödyllisen työn suorittamiseksi.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kaasun paine johtuu kaasumolekyylien palautumisesta konttien seinämiltä ja toisistaan. Joka kerta kun molekyyli vaihtaa suuntaa osuessaan seinään, muutos vauhdissa johtaa pieneen työntöön. Molekyylien suuren määrän vuoksi työntöt lisäävät huomattavan paineen, jota voidaan käyttää koneiden ja työkalujen käyttämiseen.
Määritelmä kaasun paine
Kun kaasun molekyylit palautuvat astiansa seinämiltä, ne käyttävät voimaa. Kaasun paine määritellään voimana kaasun tuottamaan pinta-alayksikköön. Mittauksen tarkoituksesta riippuen käytetään yleensä erilaisia yksiköitä. Englanninkielisessä järjestelmässä paineyksikkö on puntaa neliötuumaa kohti. Metrisessä järjestelmässä se on newtonia neliömetriä kohden, jota kutsutaan pascaliksi. Meteorologiassa ilmakehä on 14,7 paunaa neliötuumaa kohti tai 101,325 kilopascalia.
Kuinka kaasunpaine toimii
Kaasut ovat nesteitä, mikä tarkoittaa, että ne virtaavat korkeapaineisesta matalapaineiseen. Tilavuuksilla, jotka sisältävät enemmän kaasua tai kaasua korkeammassa lämpötilassa, on korkeampi paine kuin niillä, jotka sisältävät vähemmän kaasua tai ovat viileämpiä. Tämä tarkoittaa, että kaasu voidaan saada virtaamaan astiasta toiseen lisäämällä ensimmäisen säiliön painetta joko lisäämällä lisää kaasua tai kuumentamalla säiliötä. Tämä kaasunpaineen ominaisuus on perusta monille tehtaissa ja kuljetuksissa käytettäville moottoreille ja koneille.
Kaasupaineen käyttö työn tekemiseen
Esimerkki sovelluksesta, joka käyttää kaasupainetta kuljetukseen, on auton moottori. Bensiiniä tai dieselpolttoainetta lisätään ilmaan ja puristetaan moottoriin. Polttoaine palaa, lämmittää kaasua ja tuottaa painetta työntää moottorin mäntiä. Tässä tapauksessa palavan polttoaineen lämpö luo kaasunpaineen automoottorin käyttämiseksi.
Paineilmatyökaluissa koneita käyttää enemmän ilmaa kuin lämpöä. Kompressori lisää ilmaa ilmatankkiin, joka toimittaa paineistettua ilmaa eri työkaluille. Työkalut käyttävät ilmanpainetta ruuvien, lävistysreikien tai naulan osien ruuvaamiseen yhteen. Ilma virtaa korkeapainesäiliöstä työkalujen läpi ilmakehän matalapaineeseen. Kun ilma virtaa ulos, se käyttää työkaluja.
Muita esimerkkejä toiminnassa olevasta kaasunpaineesta löytyy soodapurkkeista, auto- ja polkupyöränrenkaista, ruiskupurkkeista ja sammuttimista. Molemmat molekyylit, jotka aiheuttavat kaasupaineen, tuottavat pienen voiman, joka voi lisätä hyödyllistä työtä fyysisten esineiden mittakaavassa.