Presiunea pe care o exercită un gaz provine din mișcarea moleculelor sale. Moleculele de gaz se mișcă liber, sărind de pereții containerului și unul de altul. Când moleculele sar de pe un obstacol, ele transferă o cantitate mică de forță. Schimbarea direcției datorată obstacolului are ca rezultat o schimbare a impulsului care împinge obstacolul.
Când multe molecule schimbă impulsul împotriva peretelui containerului, presiunea poate fi substanțială. Momentul este proporțional cu viteza, iar viteza cu care se mișcă moleculele depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura gazului crește, moleculele se mișcă mai repede, iar presiunea pe care o exercită crește. Faptele că gazele exercită presiune și că presiunea depinde de temperatura gazului pot fi utilizate în multe moduri interesante pentru a efectua lucrări utile.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Presiunea gazului este cauzată de moleculele de gaz care sări de pe pereții containerului și unul de altul. De fiecare dată când o moleculă își schimbă direcția deoarece lovește un perete, schimbarea impulsului duce la o mică împingere. Datorită numărului mare de molecule implicate, împingerile se adaugă la o presiune vizibilă care poate fi utilizată pentru funcționarea mașinilor și a sculelor.
Definiția presiunii gazului
Când moleculele unui gaz sar de pe pereții containerului lor, ele exercită o forță. Presiunea gazului este definită ca forța pe unitate de suprafață produsă de gaz. În funcție de scopul măsurării, sunt utilizate în mod obișnuit diferite unități. În sistemul englezesc, unitatea de presiune este de lire sterline pe inch pătrat. În sistemul metric, este newtoni pe metru pătrat, numit pascal. În meteorologie, o atmosferă este egală cu 14,7 lire sterline pe inch pătrat sau 101,325 kilopascali.
Cum funcționează presiunea gazului
Gazele sunt fluide, ceea ce înseamnă că acestea curg de la un volum de presiune ridicată la unul de joasă presiune. Volumele care conțin mai mult gaz sau gaz la o temperatură mai mare au o presiune mai mare decât cele care conțin mai puțin gaz sau sunt mai reci. Aceasta înseamnă că gazul poate fi făcut să curgă dintr-un container în altul prin creșterea presiunii din primul container, fie prin adăugarea mai multor gaze, fie prin încălzirea containerului. Această proprietate a presiunii gazului este baza multor motoare și mașini utilizate în fabrici și transport.
Folosirea presiunii gazului pentru a lucra
Un exemplu de aplicație care folosește presiunea gazului pentru transport este motorul unei mașini. Benzina sau motorina sunt adăugate în aer și comprimate în motor. Combustibilul arde, încălzind gazul și producând presiune pentru a împinge pistoanele motorului. În acest caz, căldura din combustibilul care arde creează presiunea gazului pentru a acționa motorul mașinii.
Pentru sculele cu aer comprimat, mai mult aer decât puterea termică alimentează mașinile. Un compresor adaugă aer unui rezervor de aer care furnizează aer sub presiune diferitelor unelte. Instrumentele folosesc presiunea aerului pentru a înșuruba șuruburi, găuri sau piese de cuie. Aerul curge din rezervorul de înaltă presiune prin scule la presiunea scăzută a atmosferei. Pe măsură ce aerul curge, alimentează instrumentele.
Alte exemple de presiune a gazului în acțiune pot fi găsite în cutii de sodă, anvelope pentru mașini și biciclete, cutii de pulverizare și stingătoare. Moleculele care provoacă presiunea gazelor contribuie fiecare cu o forță mică, care se poate adăuga pentru a face lucrări utile la scara obiectelor fizice.