Manometar može biti bilo koji uređaj koji mjeri tlak. Međutim, ako nije drugačije kvalificirano, pojam „manometar” najčešće se odnosi posebno na cijev u obliku slova U koja je djelomično napunjena tekućinom. Ovu vrstu manometra možete lako izgraditi u sklopu laboratorijskog eksperimenta kako biste pokazali učinak tlaka zraka na stupac tekućine.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Manometar je znanstveni instrument ili mjerač koji mjeri tlak.
Izgradnja manometra
Jednostavan manometar može se izraditi djelomičnim punjenjem prozirne plastične cijevi tekućinom u boji kako bi se omogućilo lako uočavanje razine tekućine. Zatim se cijev savije u oblik slova U i učvrsti u uspravnom položaju. Razine tekućine u dva okomita stupa u ovom bi trenutku trebale biti jednake, jer su trenutno izložene istom tlaku. Stoga je ova razina označena i identificirana kao nulta točka manometra.
Mjerenje tlaka
Manometar se postavlja na mjernu skalu kako bi se omogućila bilo kakva razlika u visini dvaju stupaca. Ova razlika u visini može se koristiti izravno za usporedbu različitih ispitnih tlakova. Ova vrsta manometra može se koristiti i za izračunavanje apsolutnog tlaka kada je poznata gustoća tekućine u manometru.
Kako radi
Jedan kraj cijevi povezan je nepropusnom brtvom na ispitni izvor tlaka. Drugi kraj cijevi ostaje otvoren za atmosferu i prema tome će biti podvrgnut pritisku od približno 1 atmosfere (atm). Ako je ispitni tlak veći od referentnog tlaka od 1 atm, tekućina u ispitnom stupcu potiskuje se niz stupac. To dovodi do porasta tekućine u referentnom stupcu za jednaku količinu.
Izračunavanje tlaka
Tlak koji vrši stupac tekućine može se dati jednadžbom P = hgd. U ovoj je jednadžbi P izračunati tlak, h visina fluida, g sila gravitacije i d gustoća tekućine. Budući da manometar mjeri razliku tlaka, a ne apsolutni tlak, koristimo zamjenu P = Pa - P0. U ovoj zamjeni Pa je ispitni tlak, a P0 referentni tlak.
Primjer: Uporaba manometra
Pretpostavimo da je tekućina u manometru živa i da je visina tekućine u referentnom stupcu za 0,22 metra veća od visine tekućine u ispitnom stupcu. Upotrijebite 13.534 kilograma po kubičnom metru (kg / m3) za gustoću žive i na kvadrat od 9,8 metara u sekundi (m / s2) za ubrzanje gravitacije. Razliku tlaka između dva stupca možete izračunati kao:
hgp = 0,02 \ puta 9,8 \ puta 13,534 = 2,653 \ tekst {kg / ms} ^ 2
Za jedinice tlaka možete upotrijebiti paskal, s približno 101.325 paskala jednakih 1 atm tlaka. Razlika tlaka u manometru je prema tome:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0,026 \ text {atm}
Dakle, tlak u ispitnom stupcu (Pa) jednak je:
P_0 + 0,026 = 1 + 0,026 = 1,026 \ text {atm}