אנו מסבירים מהו לחץ והסוגים הקיימים. כמו כן, דוגמאות לגודל פיזי זה והקשר שלו עם הטמפרטורה.
מהו לחץ?
לחץ הוא כמות פיזיקלית סקלרית המיוצגת על ידי הסמלע, המציין השלכה שלכּוֹחַ מופעל בניצב למשטח, ליחידת שטח.
לחץ מתייחס לכוח של פעולה מתמשכת ולמשטח עליו הוא פועל, וזו הסיבה שהוא נמדד ב- מערכת בינלאומית (SI) בפסקל (אבא), כל אחד שווה ערך לניוטון אחד (נ) של כוח הפועל על מטר מרובע (m2) של משטח. במערכת האנגלית, לעומת זאת, המידה של פאונד (פאונד) לאינץ' (אינץ).
חומר נתון בדרך כלל ללחצים שונים. לדוגמה, א גַז בתוך מסוים כרך זה יפעיל יותר לחץ אם הטמפרטורה תעלה. באופן כללי, שינויים בלחץ אליו נתון החומר יכולים לאלץ אותו להשתנות מצב צבירה, כלומר, לעבור מגז ל נוזל, למשל, כפי שנעשה לעתים קרובות עם גזי פחמימנים.
יחידות אחרות מדידה לחץ כולל בר (10N / cm3), ה כַּספּוֹמָט או אווירה (שווה ערך ל-101325 בערך pa), ה טור (שווה ערך ל-133.32 pa), ומילימטרים של כספית (ממ"כ). המנגנון המיועד למדידת לחץ ידוע בשםמד לחץ דם.
סוגי לחץ
ניתן לסווג לחץ לפי הסוגים הבאים:
- מוּחלָט זהו הלחץ המופעל על גוף מפעולה של יסוד כלשהו, בתוספת הלחץ האטמוספרי שהוא עובר (כל הגופים על פני כדור הארץ נתונים ללחץ אטמוספרי).
- אטמוספרי. זהו הלחץ המופעל על ידי כל מסת הגזים ב אַטמוֹספֵרָה על פני כדור הארץ ועל כל מה שרובץ עליו. ככל שעולה ביחס לגובה פני הים (במטוס, או בעלייה להר), הלחץ האטמוספרי יורד מכיוון שיש פחות מסה של אוויר עלינו.
- מַד. זה הלחץ שקיים מעל ערך הלחץ האטמוספרי. נקרא גם לחץ יחסי, ערכו מתאים להבדל בין לחץ מוחלט ללחץ אטמוספרי. לחץ יחסי נמדד באמצעות מד לחץ (ומכאן שמו) והוא זה הנפוץ ביותר בחיי היומיום.
- הידרוסטטי או הידרודינמי. זהו הלחץ שחווים נוזלים, הן בשל מִשׁקָל של הנוזל עצמו במנוחה (הידרוסטטי), כמו בקבוע תְנוּעָה (הידרודינמיקה). בדרך כלל מחושב לחץ ממוצע בין השניים.
דוגמאות ללחץ
סירי לחץ נועדו לרכך מזון במהירות.
כמה דוגמאות יומיומיות לפעולת הלחץ יכולות להיות:
- סירי לחץ. מחבתות אלו שתוכננו במיוחד לריכוך מזון במהירות פועלות על בסיס אחיזה חזקה בין המכסה לסיר, אשר על ידי הגדלת הטמפרטורה ולכן לחץ התכולה גורמת למזון להתרכך מהר יותר.
- קֵרוּר. מקפיאים ומכשירי קירור אחרים פועלים על ידי מחזור אנוזל או גז בלחץ דרך צינור. באמצעות מעגל שבו הלחצים עולים ויורדים (מגדילים ומקטינים גם את הטמפרטורה של הנוזל או הגז שמסביב), מתקן הקירור מסיר את החום במגע.
- בלמים הידראוליים. נועדו למנוע התהפכות מכוניות וכלי רכב אחרים, הם פועלים על ידי שמירה על לחץ נוזלי בלמים גבוה או נמוך לפי הנדרש באותו זמן, כדי להחליק את פעולת הבלימה ולמזער את הסיכון להחלקה והתהפכות.
- הטבילה. להיות מתחת למיםלמשל, בזמן צלילה, פעולת גוף המים על הגוף נתפסת כצורת לחץ אינטנסיבית יותר. זה יכול להוביל לנזק פיזי כאשר אתה נמצא קילומטרים מתחת לפני השטח.
לחץ וטמפרטורה
לחץ וטמפרטורה קשורים קשר הדוק. כש חומר דחיסה (כגון נוזל או, יותר טוב, גז) נתון ללחצים גבוהים המאלצים את חלקיקים (בדרך כלל מפוזרים) כדי להתקרב זה לזה ולרטוט במהירות גדולה יותר, יש הצטברות של אֵנֶרְגִיָה אשר בדרך כלל משוחרר כ חוֹם. ואכן, ככל שמהירות החלקיקים גבוהה יותר, כך הטמפרטורה גבוהה יותר.
קשר זה מתואר על ידי חוק גיי-לוסאק, הקובע יחס ישיר בין הלחץ של נפח קבוע של גז אידיאלי לבין הטמפרטורה שלו, לפי הנוסחה:
P / T = k
כאשר P הוא לחץ, T הוא טמפרטורה, ו-k הוא קבוע.