Manometreler Nasıl Çalışır?

Hava durumunu kontrol ettiğinizde, çoğu insan gibiyseniz, sizi en çok ilgilendiren şey, elbisenizi dikte eden şeylerdir: Olup olmadığı. Açık havada maruz kaldığınız süre boyunca bir tür yağışın gökyüzünden düşmesi muhtemeldir, hava sıcaklığı nedir ve rüzgarlı.

Nerede yaşadığınıza ve yılın zamanına bağlı olarak, akrabanızı görmek için (bazen korkuyla) da kontrol edebilirsiniz. Nem seviyesi, takip etmesi muhtemel terleme için yeterince hidratlı olduğunuzdan emin olmak için yüksek bir okuma.

Çoğu insan, standart bir özellik olarak bahsedildiğini duydukları için atmosferik (genellikle barometrik olarak adlandırılır) basınç olgusunun farkındadır. Ancak çoğu insan, ilişkinin ne olduğunu ve havanın neden basınç değişiklikleri yaşadığını araştıracak kadar ileri gidemez. herşey. Rüzgarlar yatay olarak esmiyor mu, oysa basınç yukarıdan bir tür "itme" olarak ölçülmez mi?

Basınç fizikte neredeyse akla gelebilecek her fiziksel süreç için geçerli olan bir niceliktir. kuvvet ile ilgilidir F alana bir bir dizi bağlamda, matematiksel olarak en basit haliyle ifade edilir ve tanımlanır.

Resmi olarak, basınç, yayılma etkisinin bir ölçüsüdür. güç (standart uluslararası ölçüm sisteminde Newton veya N cinsinden ölçülür) gerçek veya matematiksel olarak tanımlanmış bir yüzey boyunca (metrekare veya m cinsinden ölçülür)²). Bir kuvvetin (yerçekimi veya sizin gibi) etki ettiği ve hareket ettiği fizik problemleriyle zaten karşılaşmış olabilirsiniz. Kütlesi olan bir nesnedir, ancak basınç farklıdır, çünkü aslında seyreltmeyi veya konsantrasyonunu tanımlar. güç.

• Her biri bir hacme sahip iki farklı katı kutu hayal edin V 10 m³ (metreküp) ve yoğunluğa sahip düzgün bir katı malzeme ile doldurulmuş ρ

  suyun yarısı veya 0,5 kg/L veya (500 kg/m2)³). Bir kutu 1 m uzunluğunda, 1 m genişliğinde ve 10 m yüksekliğinde, diğeri ise 2,5 m uzunluğunda, 2,5 m genişliğinde ve 1,6 m yüksekliğindedir. Kutuların hiçbiri konumundan döndürülmemelidir. Yakınlardaki antik görünümlü bir platformdan emin olmak istiyorsanız abilir destek ya kutu, ancak bunu doğrulamak için ikisinden yalnızca birini seçebilirdiniz, hangisini seçerdiniz?
  Hacimleri ve yoğunlukları aynı olduğu için cisimlerin kütleleri aynıdır (ρ = m/V, yani m = ρV = (500 kg/m)³)(10 m³) = 5.000 kg. Dünya yüzeyindeki yerçekimi ivmesinin 9,8 m/s olduğu göz önüne alındığında², her kutunun kuvveti (veya ağırlığı) bu nedenle (5.000 kg) (9.8 m/s2) = 49.000 N'dir.
  Ancak, bu ilgili kütlelerin dağıldığı alanları karşılaştırın: İlk kutunun tabanı (uzunluk çarpı genişlik) 1 m × 1 m = 1 m², diğer kutunun tabanı 2,5 × 2,5 = 6,25 m². Basınç, kuvvet bölü alana eşit olduğundan, ikinci kutu olarak çalışacak taban alanının altıda birinden daha azına sahip dar kutu, 6.25 kat daha fazla basınç ortağının yapacağı gibi platformda. Bu nedenle, köhne platform ilk kutuyu destekleyebiliyorsa, ikinci kutuyu da tek başına tutabilmelidir - eğer onları yukarı kaldırabilirseniz!

Yukarıdaki örnekte, birinci kutunun üzerinde durduğu herhangi bir yüzey üzerindeki basıncı (49.000 N)/(1 m'dir.²) ve ikincisininki (49.000 N)(6.25 m)²). Standart sistemdeki basınç birimleri bu nedenle N/m'dir.², daha yaygın olarak pascal (Pa) olarak adlandırılır. Bu gerçek dünyada çok küçük bir miktar olduğu için kilopaskal (kPa) çok daha yaygın olarak kullanılır.

atmosferin dünya yüzeyindeki basıncı yaklaşık101.325 Paveya 101,3 kPa. Bununla birlikte, insanların basıncı belirleme araçları nedeniyle, bir dizi başka birim günlük kullanımdadır. biri torr, milimetre cıva (mm Hg) olarak da bilinir. (Bu metalin neden seçildiğine dair merak ettiğiniz her şey birazdan giderilecektir.) Referans olarak 1 atm olarak da adlandırılan 101.3 kPa, bu standarda göre 760 torr'a eşittir. 1 inç = 25,4 mm olduğundan, 760 mm Hg = (760/25,4) = Hg'de 29.92. Son olarak, 1 milibar = 0.001 atm, yani milibar cinsinden atmosfer basıncı = 1.013 mbar.

Son olarak, inç kare başına pound (psi veya lb/inç) ne olacak?²) genellikle Amerika Birleşik Devletleri'nde lastik basıncını ölçmek için mi kullanılır? Ib ve kg arasındaki ve in ile m arasındaki dönüşümleri çağırdıktan sonra, 101,3 kPa = 14,7 lb/inç olduğunu gösterebilirsiniz.². Önerilen minimum araba lastiği basıncının sadece 30 psi olduğu göz önüne alındığında, bu, havanın "ihmal edilebilir" ağırlığı ve dolayısıyla basıncı ile ilgili sezginiz hakkında ne önerir?

bir manometre bir veya iki ucu açık olan "U" şeklinde bir boruya sahip bir kap kullanarak hava basıncını ölçen bir cihazdır. Kapalı bir manometrede, bir gaz numunesi bir uca verilir ve daha sonra kapatılır. Daha sonra yoğunluğu bilinen bir sıvı diğer uca dökülür. Kapak ile sıvı arasında sıkışan gazın basıncı, basınçla birlikte sıvının hareketi duracaktır. o taraftaki sıvı sütununun altı, hava basıncı artı açıktaki sıvı sütununun basıncıyla eşleşir yan.

Açık taraftaki sıvının yüksekliği daha yüksek o tarafta hava basıncı gaz basıncından düşük olduğunda ve daha düşük hava basıncı gaz basıncını aştığında açık tarafta. Bu yükseklik farkını gaz basıncını hesaplamak için kullanabilirsiniz.

Silindirik bir tüp için P = F/A = mg/A, m = ρV ve V = Ah olduğundan (yani hacim = alan çarpı yükseklik), Dikey bir sıvı sütunu tarafından yaratılan basıncın ρgh olduğu gösterilebilir, burada h = yükseklik metre. Bu basınç, gaz basıncı ile atmosfer basıncı arasındaki pozitif veya negatif farkı temsil eder.

• Adam- "manipüle etmek" kelimesinin kökeni olan "el" kelimesinin Latince köküdür; Sözsüz bir dille sınırlıysa, baskı kavramını aktarmanın kolay bir yolu, elinizi başka birininkine hafifçe bastırmak için kullanmaktır.
  

• bir barometre atmosferik basıncı ölçmek için özel olarak kullanılan bir basınç göstergesi türüdür.
  

• Bir sağlık hizmeti ortamında kan basıncını ölçmek için kullanılan manuel cihaza denir. tansiyon aleti, ile dürbün- gevşekçe "sıkmak" anlamına geliyor. Bunun nedeni, bir manşetin kola karşı bir seviyeye kadar şişirilmesi gerektiğidir. yukarıda vücut kan basıncını doğru bir şekilde ölçmek için; Bunu yapmak için kelimenin tam anlamıyla kolunuzu sıkmaları gerekir.

Atmosferik basınç sabit değildir ve sıcaklık ve diğer jeofizik büyüklüklerin yaptığı gibi tipik bir aralık içinde değişir. Kendi içinde ayrı bir tartışma, bu basınç, yaklaşan havanın güvenilir bir göstergesidir. Zaman alçak basınç sistemi bir alana girer, sonuç genellikle bulutlar, rüzgar ve yağıştır, oysa bir yüksek basınç sistemi genellikle adil ve sakin bir hava üretir. (Anladın mı? "Yüksek basınç", "sakin" ile biter... sadece fiziğin tuhaf dünyasında!)