Slėgis, kurį daro dujos, atsiranda dėl jo molekulių judėjimo. Dujų molekulės laisvai juda, atsimušdamos į konteinerio sienas ir viena į kitą. Kai molekulės atšoka nuo kliūties, jos perduoda nedidelį jėgos kiekį. Dėl kliūties pasikeitus krypčiai pasikeičia impulsas, kuris stumia kliūtį.
Kai daugelis molekulių keičia impulsą prieš konteinerio sienelę, slėgis gali būti didelis. Momentas yra proporcingas greičiui, o molekulių judėjimo greitis priklauso nuo temperatūros. Kylant dujų temperatūrai, molekulės juda greičiau, didėja jų daromas slėgis. Faktai, kad dujos daro slėgį ir kad slėgis priklauso nuo dujų temperatūros, gali būti naudojami daugeliu įdomių būdų naudingam darbui atlikti.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Dujų slėgį sukelia dujų molekulės, atsimušančios nuo konteinerio sienelių ir viena kitos. Kiekvieną kartą, kai molekulė keičia kryptį, nes atsitrenkia į sieną, impulsų pokyčiai lemia nedidelį paspaudimą. Dėl didelio dalyvaujančių molekulių skaičiaus stūmimai padidina pastebimą slėgį, kurį galima naudoti mašinoms ir įrankiams valdyti.
Dujų slėgio apibrėžimas
Kai dujų molekulės atšoka nuo savo indo sienelių, jos veikia jėgą. Dujų slėgis apibrėžiamas kaip jėga ploto vienetui, kurią sukuria dujos. Atsižvelgiant į matavimo tikslą, paprastai naudojami skirtingi vienetai. Anglų sistemoje slėgio vienetas yra svarai už kvadratinį colį. Metrinėje sistemoje tai yra niutonai kvadratiniam metrui, vadinami paskalu. Meteorologijoje atmosfera lygi 14,7 svaro už kvadratinį colį arba 101,325 kilopascal.
Kaip veikia dujų slėgis
Dujos yra skysčiai, o tai reiškia, kad jos teka iš aukšto slėgio tūrio į žemo slėgio. Tūriai, kuriuose yra daugiau dujų arba dujų aukštesnėje temperatūroje, turi aukštesnį slėgį nei tie, kuriuose yra mažiau dujų arba yra vėsesni. Tai reiškia, kad dujos gali tekėti iš vieno konteinerio į kitą, padidinus slėgį pirmame inde, arba pridedant daugiau dujų, arba šildant konteinerį. Ši dujų slėgio savybė yra daugelio variklių ir mašinų, naudojamų gamyklose ir transportuose, pagrindas.
Dujų slėgio naudojimas darbui atlikti
Programos, kuri transportavimui naudoja dujų slėgį, pavyzdys yra automobilio variklis. Benzinas arba dyzelinas įpilamas į orą ir suspaudžiamas variklyje. Kuras dega, kaitindamas dujas ir sukurdamas slėgį stumdamas variklio stūmoklius. Šiuo atveju šiluma iš degančių degalų sukuria dujų slėgį automobilio varikliui valdyti.
Suslėgto oro įrankiams mašinas teikia papildomas oras, o ne šiluma. Kompresorius į oro rezervuarą pripildo oro, kuris įvairiems įrankiams tiekia slėgį. Įrankiai naudoja oro slėgį, kad įsuktų varžtus, skylių skylutes ar vinių dalis. Oras iš aukšto slėgio bako per įrankius teka į žemą atmosferos slėgį. Kai oras išteka, jis maitina įrankius.
Kitus dujų slėgio veikimo pavyzdžius galima rasti soda skardinėse, automobilių ir dviračių padangose, purškimo skardinėse ir gesintuvuose. Kiekviena molekulė, sukelianti dujų slėgį, prisideda prie mažos jėgos, kuri gali sudaryti naudingą darbą fizinių objektų mastu.