ガスが及ぼす圧力は、その分子の動きから生じます。 ガス分子は自由に動き回り、コンテナの壁や互いに跳ね返ります。 分子が障害物で跳ね返るとき、それらは少量の力を伝達します。 障害物による方向の変化は、障害物を押す運動量の変化をもたらします。
多くの分子が容器の壁に対して運動量を変化させると、圧力が大きくなる可能性があります。 運動量は速度に比例し、分子が移動する速度は温度に依存します。 ガスの温度が上昇すると、分子はより速く動き、それらが及ぼす圧力は増加します。 ガスが圧力をかけ、圧力がガスの温度に依存するという事実は、有用な作業を実行するために多くの興味深い方法で使用できます。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
ガス圧は、ガス分子がコンテナの壁や相互に跳ね返ることによって発生します。 分子が壁にぶつかって方向を変えるたびに、運動量の変化によって小さなプッシュが発生します。 関与する分子の数が多いため、プッシュは、機械やツールの実行に使用できる顕著な圧力になります。
ガス圧の定義
ガスの分子が容器の壁に当たって跳ね返ると、力を発揮します。 ガス圧は、ガスによって生成される単位面積あたりの力として定義されます。 測定の目的に応じて、さまざまな単位が一般的に使用されます。 英国のシステムでは、圧力の単位はポンド/平方インチです。 メートル法では、パスカルと呼ばれる1平方メートルあたりのニュートンです。 気象学では、大気は1平方インチあたり14.7ポンドまたは101.325キロパスカルに相当します。
ガス圧の機能
ガスは流体です。つまり、ガスは高圧ボリュームから低圧ボリュームに流れます。 より多くのガスまたはより高い温度のガスを含むボリュームは、より少ないガスを含むボリュームまたはより冷たいボリュームよりも圧力が高くなります。 これは、ガスを追加するか、コンテナを加熱することによって、最初のコンテナの圧力を上げることによって、ガスを1つのコンテナから別のコンテナに流すことができることを意味します。 ガス圧のこの特性は、工場や輸送で使用される多くのエンジンや機械の基礎となっています。
ガス圧を使用して仕事をする
輸送にガス圧を使用するアプリケーションの例は、自動車のエンジンです。 ガソリンまたはディーゼル燃料が空気に加えられ、エンジンで圧縮されます。 燃料が燃焼し、ガスが加熱され、圧力が発生してエンジンのピストンが押し出されます。 この場合、燃えている燃料からの熱が自動車のエンジンを作動させるためのガス圧を生み出します。
圧縮空気工具の場合、熱ではなく余分な空気が機械に動力を供給します。 コンプレッサーは、さまざまなツールに加圧された空気を送るエアタンクに空気を追加します。 ツールは空気圧を使用して、ボルト、パンチ穴、または釘の部品を一緒にねじ込みます。 空気は高圧タンクからツールを通って大気圧の低圧に流れます。 空気が流出すると、ツールに電力が供給されます。
作動中のガス圧の他の例は、ソーダ缶、車や自転車のタイヤ、スプレー缶、消火器に見られます。 ガス圧を引き起こす分子はそれぞれ、物理的な物体の規模で有用な仕事をするために合計できる小さな力に寄与します。