wtorek, 16 listopada 2010

Ciśnienie hydro- aerostatyczne

Ciśnienie jakie wywiera na otaczające ciała ciecz nie będąca w ruchu nazywa się ciśnieniem hydrostatycznym.
Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego.
W przypadku obu rodzajów ciśnień - hydrostatycznego, i aerostatycznego - obserwujemy zależność wartości tego ciśnienia od głębokości:
 - im większe zanurzenie, tym większe ciśnienie.
Wynika to z faktu, że mechanizmem to ciśnienie wywołującym jest nacisk (ciężar) ze strony słupa płynu położonego nad punktem pomiaru - im wyższy słup, typ większy nacisk  Np. na Ziemi ciśnienie w wodzie (ciśnienie hydrostatyczne)  zwiększa się co 10 m o jedną atmosferę (1 atmosfera to ok. 100 tys. paskali).
Inny wniosek z tego faktu wynikający to fakt, że ciężar słupa powietrza nad nami jest równy ciężarowi słupa wody o wysokości 10m (a jest to nie byle co, bo 10 ton wody na każdy metr kwadratowy!).
 Wzór na ciśnienie hydrostatyczne :
P = pgh
gdzie:
  • \rho \, – gęstość cieczy – w układzie SI w kg/m³
  • g \, – przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI w m/s²
  • h\, – głębokość zanurzenia w cieczy (od poziomu zerowego) – w układzie SI w metrach (m).
Jeżeli uwzględni się zarówno ciśnienie zewnętrzne, jak i ciśnienie hydrostatyczne, wówczas całkowite ciśnienie w płynie wyraża wzór:
p = p_0 + p_{hydr} = p_0 + \rho gh \,
gdzie:
  • p_0 \, – zewnętrzne ciśnienie wywierane na ciecz na poziomie uznanym za zerowy (h = 0). Dla zbiorników otwartych jest to ciśnienie atmosferyczne na powierzchni cieczy (w warunkach normalnych 1013 hPa).
Ciśnienie powietrza zmienia się w przybliżeniu wykładniczo wraz z wysokością n.p.m. Powietrze staje się coraz rzadsze i chłodniejsze. Jego ciśnienie może być przedstawione w postaci następującego przybliżonego wzoru:
\log_{10}p \approx 5 - \begin{matrix}\frac{1}{16}\end{matrix}h   lub   p \approx 10^{5 - h/16}
gdzie:
p – ciśnienie atmosferyczne w Pa
h – wysokość n.p.m. w km

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz