Isiokwu gbasara Nrụgide n'ime mmiri mmiri
Na fiziki, a na-akọwa nrụgide ahụ dị ka ike kwa mpaghara otu, ebe ntụziaka nke ike ahụ dị n'akụkụ elu. N'ụzọ mgbakọ na mwepụ, a na-egosipụta nrụgide site na nha P = F / A, ebe P = nrụgide, F = ike na A = mpaghara elu. Ngalaba ike (F) bụ Newton (N), nkeji nke mpaghara ahụ bụ square mita (m 2 ). N'ihi na nrụgide bụ ike kwa mpaghara otu, nkeji nrụgide bụ N/m 2. Aha ọzọ maka N/m 2 bụ Pascal (Pa). E jiri Pascal mee ihe dị ka nkeji nrụgide iji sọpụrụ Blaise Pascal.
Mgbe mmiri ahụ zuru ike, mmiri ahụ na-enye ike nke dị n'akụkụ aka ahụ dum. Dịka ọmụmaatụ, anyị na-enyocha mmiri dị n'ime iko ahụ; akụkụ ọ bụla nke mmiri ahụ na-enye ike nwere ntụziaka kwụ ọtọ na mgbidi iko ahụ. Ya mere, akụkụ ọ bụla nke mmiri ahụ na-enye ike kwụ ọtọ na mpaghara nkeji ọ bụla nke akpa ahụ ọ bi. Nke a bụ otu n'ime ihe ndị dị mkpa nke mmiri ahụ na-anaghị agbanwe agbanwe. Mgbe mmiri ahụ na-etinye ike ọrụ n'elu, ebe ntụziaka nke ike ahụ adịghị agbanwe agbanwe, elu ahụ ga-enye ike mmeghachi omume nke ntụziaka ya na-adịghị agbanwe agbanwe. Nke a ga-eme ka mmiri ahụ na-asọ. Mana ahụ ọkụ ahụ na-akwụsị. Ya mere, nkwubi okwu bụ, n'ime mmiri na-anaghị agbanwe agbanwe, ntụziaka nke ike ahụ na-adị mgbe niile kwụ ọtọ na elu akpa ahụ.
Ihe ọzọ dị mkpa nke mmiri ahụ na-anaghị agbanwe agbanwe bụ na mmiri ahụ na-arụ ọrụ mgbe niile n'akụkụ niile. Iji ghọta nkọwa a nke ọma, tinye ihe nwere ike ise n'ime mmiri n'ime akpa. Ọ bụrụ na mmiri ahụ zuru ike, mgbe ahụ ihe ahụ anaghị agagharị n'ihi na otu nrụgide ahụ na-arụ ọrụ n'elu ihe ahụ dum. Ọ bụrụ na nrụgide mmiri adịghị otu, mgbe ahụ a ga-enwe ike zuru oke, nke ga-eme ka ihe ahụ na-agagharị.
[irp]
Mmetụta nke omimi na nrụgide
Kedu ka omimi ma ọ bụ ịdị elu si emetụta nrụgide mmiri mmiri? Nrụgide mmiri mmiri n'ime omimi nke mita 10 ọ bụ otu ihe ahụ na nrụgide mmiri mmiri n'ime omimi nke mita 100? Ka anyị lelee nrụgide mmiri dị n'ime akpa dịka egosiri na eserese ahụ. Ogologo nke kọlụm mmiri mmiri bụ h na mpaghara nkebi A. Gịnị bụ nrụgide mmiri dị n'ala akpa ahụ?
w = ibu mmiri, h = elu nke kọlụm mmiri dị na akpa silinda, A = mpaghara elu, na P bụ nrụgide.
Ibu nke kọlụm mmiri mmiri bụ:
ρ = m / V
m = ρ V
m = ρ h A
Ibu nke kọlụm mmiri mmiri bụ:
w = mg = ρ h A g
w = ibu, ρ = njupụta, m = oke, g = osooso nke ike ndọda, V = h A = olu nke mmiri mmiri (h = elu, A = mpaghara elu)
Ọ bụrụ na etinyere usoro dị n'elu n'ime usoro nrụgide:
p = ρ gh → Nha 1 (akpa mechiri emechi)
p = pa + ρ gh → Nha nke 2 (akpa mepere emepe)
pa = nrụgide ikuku, ρ gh = nrụgide hydrostatic
Ọ bụrụ na mmiri dị n'ime akpa ahụ mepere emepe, a na-atụba nrụgide ikuku n'elu mmiri ahụ.
Dabere na nha anya dị n'elu, nrụgide ahụ dabara kpọmkwem na njupụta na omimi nke mmiri mmiri (ike ndọda na-agbanwe agbanwe).
Ọ bụrụ na ọdịiche dị n'ịdị elu buru ibu (dịka ọmụmaatụ n'ime mmiri miri emi nke ukwuu), njupụta ya dịtụ iche. Mana ọ bụrụ na ọdịiche dị n'ịdị elu adịghị oke mkpa, njupụta nke mmiri mmiri ahụ bụ otu, ma ọ bụ ọdịiche ahụ dị obere nke na a na-eleghara ya anya.
Anyị nwekwara ike iji usoro dị n'elu gbakọọ ọdịiche nrụgide dị n'ime omimi nke ọ bụla. E dekwara usoro dị n'elu ọzọ:
Δp = ρ g Δh
Δp = ọdịiche dị na nrụgide, Δh = ọdịiche dị n'ịdị elu
[irp]
Nsogbu nke ikuku
Mgbe anyị na-abanye n'ime mmiri, akụkụ ahụ niile nke ahụ anyị na-ejupụta na mmiri. Ka anyị na-abanye n'ime mmiri nke ọma, otú ahụ ka nrụgide anyị na-enwe na-esikwu ike. Kwa ụbọchị, ikuku nke na-egbochi akụkụ ahụ niile nke ahụ anyị na-ekpuchikwa anyị dịka mgbe anyị nọ n'ime mmiri. Dịka ọ dị na mmiri oké osimiri, a pụrụ iji elu ụwa tụnyere ikuku "dị n'oké osimiri". Ọ bụrụ na ikuku na-egbochi akụkụ ahụ niile nke ahụ anyị n'oge ọ bụla, gịnị mere anyị anaghị enwe mmetụta ya, dị ka a ga-asị na anyị nọ n'okpuru oké osimiri? Mkpụrụ ndụ ahụ anyị na-anọgide na-enwe nrụgide dị n'ime nke fọrọ nke nta ka ọ bụrụ otu nrụgide dị n'èzí. Nke a na-eme ka anyị ghara inwe mmetụta nke ọdịiche nrụgide ndị a.
Nrụgide ikuku nke ụwa na-agbanwekwa ka elu ya na-aga. Mana nrụgide ikuku nke ụwa dị iche na mmiri mmiri. Mgbanwe na njupụta nke mmiri mmiri dị obere nke ukwuu maka ọdịiche dị n'ime omimi nke na-adịghị oke ibu nke mere na a na-ewere njupụta nke mmiri mmiri ahụ dị ka otu. Nke a dị iche na oke nke ikuku ụwa. Oke nke ikuku ụwa na-agbanwe nke ukwuu na elu. Njupụta nke ikuku n'elu ọ bụla na-agbanwe agbanwe nke na anyị enweghị ike ịgbakọ nrụgide ikuku site na iji nha nhata ndị e si n'elu nweta. Ọzọkwa, enweghị oke na ikuku ebe a ga-esi tụọ elu ya. Nrụgide ikuku na-agbanwekwa dabere na ihu igwe. Iji chọpụta nrụgide ikuku, anyị na-eme nha.
Ntụle nke Nrụgide
Evangelista Torricelli (1608-1647), nwa akwụkwọ Galileo, mere ụzọ iji tụọ nrụgide ikuku na 1643 site na iji mercury barometer nke ọrụ ya. Barometer bụ ogologo tube iko, ebe a na-ejupụta mercury na tube ahụ. Ọfọn, tube iko nwere mercury na-atụgharị n'ime efere nke juputara na mercury.
Mgbe a tụgharịrị paịpụ iko nwere mercury, njedebe nke paịpụ ahụ anaghị ejupụta na mercury; ihe dị n'ime ya bụ naanị uzuoku mercury, nrụgide ahụ dị obere nke na a na-eleghara ya anya (p2 = 0). N'elu mercury nke dị n'ime efere ahụ, enwere nrụgide ikuku nke a na-eduzi ala (ikuku na-agbanye mercury na efere ahụ). Nrụgide ikuku na-ejide kọlụm mercury na paịpụ iko ahụ. Na eserese ahụ, nrụgide ikuku na-anọchi anya po. Enwere ike ịgbakọ oke nrụgide ikuku site na iji usoro nha anya:
p o = ρ gh
Dabere na nsonaazụ nke nha, nkezi nke nrụgide ikuku n'ọkwa oké osimiri bụ 1.013 x 10 5 N/m2 . A na-eji oke nrụgide ikuku n'ọkwa oké osimiri akọwapụta nkeji nrụgide ndị ọzọ, ya bụ atm (ikuku). Ya mere, 1 atm = 1.013 x 10 5 N/m2 = 101.3 kPa (kPa = kilo pascals). Ngalaba nrụgide ọzọ bụ ogwe (a na-ejikarị eme ihe na meteorology). 1 ogwe = 1.00 x 10 5 N / m2 = 100 kPa.
[irp]
Kedu ka esi enweta nrụgide ikuku dị n'elu?
Nha a na-eji ụkpụrụ ndị Torricelli gosiri n'elu. Ogologo ogidi mercury ejiri mee ihe bụ 76 cm (nrụgide ikuku nwere ike ijide naanị ogidi mercury nke ruru naanị 76.0 cm n'ịdị elu), ebe a na-eji okpomọkụ mercury kpọmkwem 0 o C na oke nke ọsọ nke ike ndọda bụ 9.8 m/s 2. Oke mercury n'ọnọdụ a bụ 13.6 x 10 3 kg/m3 . Nrụgide ikuku:
p o = ρ gh
p o = (13.6 x 10 3 kg/m3 ) (9.8 m/s 2 )(76 cm)
p o = (13.6 x 10 3 kg/m3 ) (9.8 m/s 2 )(76 x 10 -2 m)
p o = 101.3 x 10 3 N/m 2
p o = 1.013 x 10 5 N/m 2
p o = 1 atm
Ngwa nrụgide
E nwere ọtụtụ ngwaọrụ eji atụ nrụgide, gụnyere manometers nke tube mepere emepe.
N'ime manometer tube mepere emepe, ebe tube ahụ dị ka U, a na-ejupụta ụfọdụ tubes ahụ na mmiri mmiri (mercury ma ọ bụ mmiri). A na-ejikọta nrụgide a tụrụ na ọdịiche dị n'ịdị elu abụọ nke mmiri mmiri e juputara n'ime tube ahụ. A na-agbakọ oke nrụgide site na iji usoro nha:
p = p a + ρ gh
p a = nrụgide ikuku
ρ gh = nrụgide a tụrụ
ρ = njupụta nke mmiri mmiri
N'ozuzu, ọ bụghị ρ gh ka a na-agbakọ ngwaahịa ahụ kama ọ bụ ịdị elu nke mmiri mmiri (h) n'ihi na a na-enye nrụgide mgbe ụfọdụ na milimita nke mercury (mm Hg) ma ọ bụ milimita nke mmiri (mm H 2 O). Aha ọzọ mm hg bụ torr (iji sọpụrụ Evangelista Torricelli).
Na mgbakwunye na manometers, enwerekwa ihe nlele ndị ọzọ dịka aneroid barometers, ma mechanical na eletriki, gụnyere ihe nlele nrụgide taya, wdg. Ngwaọrụ Torricelli ji atụ nrụgide ikuku a na-akpọkwa mercury barometer, ebe a na-eji tube iko jupụta na mercury.
[irp]
Nrụgide Nlele na Nrụgide zuru oke
Nrụgide zuru oke = nrụgide ikuku + nrụgide a tụrụ. Ya mere, iji nweta nrụgide zuru oke, anyị na-agbakwunye nrụgide gauge na nrụgide ikuku. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, nrụgide zuru oke = nrụgide zuru oke. Enwere ike ide ya na mgbakọ na mwepụ:
p = pa + p g
Dịka ọmụmaatụ, ọ bụrụ na nrụgide taya anyị tụrụ = 100 kPa, mgbe ahụ nrụgide zuru oke bụ:
p = p a + p g
p = 101 kPa + 100 kPa
p = 201 kPa
Ọnụọgụ nrụgide zuru oke = 201 kPa
Ihe atụ nsogbu nke 1:
Otu ụgbọ mmiri na-adaba n'ime mmiri ruo omimi nke mita 200. Kedu ka nrụgide nke ụgbọ mmiri ahụ na-enweta? g = 10 m/s 2
A maara:
Omimi (h) = mita 200
Njupụta nke mmiri oké osimiri (ρ) = 1.03 x 10 3 kg/m 3 = 1030 kg/m 3
Nrụgide ikuku (pa) = 1 atm = 1 x 10 5 N/m 2 = 1 x 10 5 (Kg m/s 2 )/m 2 = 1 x 10 5 Kg/ms 2
Ọsọ nke ike ndọda (g) = 10 m/s 2
A chọrọ:
Ngwọta:
p = pa + ρ gh
p = 1 x 10 5 kg/ms 2 + (1030 kg/m3 ) (10 m/s 2 )(200 m)
p = 1 x 10 5 kg/ms 2 + 2060000 kg/ms 2
p = 1 x 10 5 kg/ms 2 + 20.6 x 10 5 kg/ms 2
p = 21.6 x 10 5 kg/ms 2
p = 21.6 x 10 5 N/m 2
p = 21.6 x 10 5 Pa
A na-emepe akpa ahụ ka nrụgide ikuku ghara ịdị na mgbakọ ahụ.
Ihe atụ nsogbu nke 2:
Ebe nchekwa mmiri Juputara nke nwere elu nke mita iri juputara na mmiri. Ọ bụrụ na e mechiri elu ebe nchekwa mmiri ahụ, kedu ka nrụgide mmiri dị n'ala nke ihe mkpuchi ahụ si dị? g = 10 m/s 2
A maara:
Ogologo (h) = 10 m
Njupụta mmiri (ρ) = 1,00 x 10 3 kg/m 3 = 1000 kg/m 3
Nrụgide ikuku (pa) = 1 atm = 1 x 10 5 N/m 2 = 1 x 10 5 (kg m/s 2 ) / m 2 = 1 x 10 5 Kg/ms 2
Ọsọ nke ike ndọda (g) = 10 m/s 2
Achọtara: Nrụgide
Ngwọta:
p = ρ gh
p = (1000 kg/m3 ) (10 m/s 2 )(200 m)
p = 2000,000 kg/ms 2
p = 20 x 10 5 kg/ms 2
p = 20 x 10 5 N/m 2
p = 20 x 10 5 Pa
A na-emechi akpa ahụ ka nrụgide ikuku ghara ịdị na mgbakọ ahụ.
Ihe atụ nsogbu nke 3:
Ogologo nke kọlụm mmiri (n'aka nri) = 50 cm, ebe elu nke kọlụm mmiri mmiri nke ọzọ (n'aka ekpe) = 30 cm. Kedu njupụta nke mmiri mmiri ndị ọzọ?
A maara:
Ọsọ nke ike ndọda (g) = 10 m/s 2
Ogologo mmiri (h 1 ) = 50 cm
Njupụta mmiri (ρ 1 ) = 1 x 10 3 kg/m 3 = 1000 kg/m 3
Ogologo mmiri mmiri ọzọ (h 2 ) = 30 cm
Achọrọ: Njupụta nke mmiri ọzọ
Ngwọta:
pa + ρ 1 gh 1 = pa + ρ 2 gh 2
ρ 1 h 1 = ρ 2 h 2
ρ 2 = ρ 1 awa 1 / awa 2
ρ 2 = (50 cm)(1000 kg/m3 ) / 30 cm
ρ 2 = 1666.7 kg/ m3
[irp]
