Trycket en gas utövar kommer från dess molekylers rörelse. Gasmolekyler rör sig fritt och studsar från behållarväggar och varandra. När molekylerna studsar av ett hinder överför de en liten kraft. Riktningsförändringen på grund av hindret resulterar i en förändring i momentum som trycker på hindret.
När många molekyler ändrar fart mot en behållarvägg kan trycket vara stort. Momentum är proportionellt mot hastigheten, och den hastighet med vilken molekylerna rör sig beror på temperaturen. När gasens temperatur stiger, rör sig molekylerna snabbare och trycket de utövar ökar. Fakta att gaser utövar tryck och att trycket beror på gastemperaturen kan användas på många intressanta sätt för att utföra användbart arbete.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Gastrycket orsakas av gasmolekyler som studsar från behållarens väggar och varandra. Varje gång en molekyl ändrar riktning eftersom den träffar en vägg, resulterar förändringen i momentum i ett litet tryck. På grund av det stora antalet inblandade molekyler ökar trycken till ett märkbart tryck som kan användas för att köra maskiner och verktyg.
Definition av gastryck
När en gasmolekyler studsar ut ur behållarens väggar utövar de en kraft. Gastryck definieras som kraften per ytenhet producerad av gasen. Beroende på syftet med mätningen används ofta olika enheter. I det engelska systemet är tryckenheten pund per kvadrattum. I det metriska systemet är det newton per kvadratmeter, kallat en pascal. I meteorologi motsvarar en atmosfär 14,7 pund per kvadrattum eller 101,325 kilopascal.
Hur gastryck fungerar
Gaser är vätskor, vilket innebär att de flyter från högtrycksvolym till lågtrycksvolym. Volymer som innehåller mer gas eller gas vid en högre temperatur har ett högre tryck än de som innehåller mindre gas eller är svalare. Detta betyder att gas kan bringas att strömma från en behållare till en annan genom att öka trycket i den första behållaren, antingen genom att tillsätta mer gas eller genom att värma behållaren. Denna egenskap hos gastryck är grunden för många motorer och maskiner som används i fabriker och transporter.
Använda gastryck för att utföra arbete
Ett exempel på en applikation som använder gastryck för transport är bilens motor. Bensin eller diesel tillförs luft och komprimeras i motorn. Bränslet brinner, värmer upp gasen och producerar tryck för att trycka på motorns kolvar. I detta fall skapar värme från det brinnande bränslet gastrycket för att driva bilmotorn.
För tryckluftsverktyg driver maskinerna extra luft i stället för värme. En kompressor tillför luft till en lufttank som levererar luft under tryck till de olika verktygen. Verktygen använder lufttrycket för att skruva i bultar, stansa hål eller spikdelar ihop. Luften strömmar från högtrycksbehållaren genom verktygen till atmosfärens låga tryck. När luften rinner ut driver den verktygen.
Andra exempel på gastryck i funktion finns i läskburkar, bil- och cykeldäck, sprayburkar och brandsläckare. Molekylerna som orsakar gastryck bidrar var och en med en liten kraft som kan komplettera för att göra användbart arbete på skalan av fysiska föremål.