Тиск

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти к навигации Перейти к поиску
  1. ПЕРЕНАПРАВЛЕННЯ Шаблон:Hatnote
Фізична величина
Назва Тиск
Вид величини Похідна
Позначення величини лат. p[1][2]
Позначення для розмірності Н/м²
Похідна від сили
Системи величин і одиниць Одиниця Розмірність
СІ
Па, Pa (паскаль)1
L−1·M·T−2
СГС
дина/см²
L−1·M·T−2
Англоамериканські
L−1·M·T−2
Виноски
1) Поряд з паскалем (Па), використовується також позасистемна одиниця тиску бар (1 бар = 100 кПа).

Застарілі варіації: атмосфера (атм), Торр, або міліметр ртутного стовпа (мм рт. ст.)

Див. також: Атмосферний тиск
Файл:Captain cook memorial fountain and national library.jpg
У фонтані, вода, що перебуває під тиском може підніматися високо вгору

Тиск — фізична величина, яка чисельно дорівнює силі, що діє на одиницю площі поверхні тіла та діє за напрямом зовнішньої нормалі до цієї поверхні.

Тиск позначається малою латинською літерою p[1][2]. За означенням

<math> p = \frac{F_n}{S} </math>,

де S — площа поверхні, на яку діє сила, а <math> F_n </math> — складова цієї сили, нормальна (перпендикулярна) до поверхні.

Тиск — скалярна величина, отже не залежить від напрямку. Загальнішим поняттям, ніж поняття тиску є поняття напруження. У анізотропних середовищах деформація залежить від напрямку прикладеної сили, тому для опису дії сили в таких середовищах використовується інша величина: тензор механічних напружень. Тому поняття тиску найкраще характеризує пружні властивості газів і рідин.

У системі СІ тиск вимірюється у паскалях. 1 Па = 1 Н/м². Іншими популярними одиницями вимірювання тиску є торр або міліметр ртутного стовпа й атмосфера або бар. Позасистемна одиниця тиску — п′єза.


Шаблон:Pressure Units

Тиск у термодинаміці[править]

Тиск — одна із найважливіших термодинамічних величин. Це інтенсивна термодинамічна змінна, тобто значення тиску не залежить від розмірів термодинамічної системи. У стані термодинамічної рівноваги за законом Паскаля тиск однаковий у всіх точках системи. Рівняння стану пов'язує тиск із іншими термодинамічними змінними — об'ємом, температурою та масою речовини.

Робота dA, яку виконує термодинамічна система при зміні об'єму на величину dV дорівнює:

<math> dA = pdV \,</math>.

Тиск може бути визначений, як перша похідна від термодинамічних потенціалів:

<math> p = - \left( \frac{\partial E}{\partial V} \right)_S = - \left( \frac{\partial F}{\partial V} \right)_T </math>,

де E — внутрішня енергія, F — вільна енергія, S — ентропія, T — температура.

Гідростатичний тиск[править]

Тиск в рідині в полі тяжіння залежить від глибини згідно із формулою

<math> p = \rho g h \, , </math>

де <math> \rho </math> — густина рідини, <math> g </math> — прискорення вільного падіння, <math> h </math> — глибина, на якій вимірюється тиск.

Абсолютний та надлишковий (манометричний) тиск і розрідження (вакууметричний тиск)[править]

Абсолютний тиск, (pабс)  — це тиск, для вимірювання якого за початок відліку беруть тиск, що дорівнює нулю (теоретично — від абсолютного вакууму). За початок відліку абсолютного тиску у земних умовах приймають тиск усередині посудини, з якої повністю видалене повітря. Тільки абсолютний тиск є параметром стану термодинамічної системи і тільки абсолютний тиск в Па використовують у всіх формулах в термодинаміці. Визначається абсолютний тиск як сума барометричного та манометричного тисків, або як різниця — барометричного та вакууметричного тисків.

Надлишковий тиск (p) — різниця між абсолютним і тиском навколишнього середовища, найчастіше — барометричним (атмосферним) тиском. Вимірюють манометрами. Розрідження — тиск в системі, менший за атмосферний. Вимірюють вакууметрами.

Атмосферний (барометричний) тиск (pб) — тиск, створюваний масою повітряного стовпа земної атмосфери. Його значення залежить від висоти місцевості над рівнем моря, географічної широти та метеорологічних умов. Вимірюють барометрами.

Вимірювання[править]

Вимірювання тиску газів і рідин виконується за допомогою манометрів, дифманометрів, вакуумметрів, атмосферного тиску — барометрами, артеріального тиску — тонометрами.

Докладніше: Вимірювання тиску

Перепад тиску[править]

Перепад тиску (рос. перепад давления; англ. pressure drop; нім. Druckgefälle n, Druckabfall m) — різниця тисків у двох різних перерізах потоку.

Приклади:

  • Перепад тиску між контуром живлення і зоною відбору (рос. перепад давления между контуром питания и зоной отбора; англ. pressure drop between the external boundary of a reservoir and the production zone, нім. Druckgefälle n (Druckabfall m) zwischen der Speicherkontur und der Entnahmezone) — різниця між пластовим тиском на контурі живлення нафтового покладу і тиском на вибої видобувних свердловин.
  • Перепад тиску початковий (рос. перепад давления начальный; англ. initial pressure differential; нім. Anfangsdruckgefälle n) — апроксимаційна величина перепаду тиску, за якої дебіт свердловини при припливі в'язко-пластичної рідини або при фільтрації з початковим градієнтом тиску, дорівнює нулю. Початковий перепад тиску може сягати 1–2 МПа.

Див. також[править]

Посилання[править]

Примітки[править]

  1. а б ДСТУ 3651.1-97. Метрологія. Одиниці фізичних величин. Похідні одиниці фізичних величин міжнародної системи одиниць та позасистемні одиниці. Основні поняття, назви та позначення.
  2. а б http://media.iupac.org/publications/books/gbook/IUPAC-GB3-2ndPrinting-Online-22apr2011.pdf

Шаблон:Stub-meta

Категорія:Фізичні величини Категорія:Базові поняття фізики Категорія:Термодинамічні параметри Категорія:Тиск Категорія:Фізика підводного плавання