Quelle est la pression d'un gaz, liquide et solide

Quelle est la pression d'un gaz, liquide et solide
Quelle est la pression d'un gaz, liquide et solide
Anonim

Déjà dans le monde antique, les gens soupçonnaient ce qu'était réellement la pression de l'air et des liquides. Certaines des idées sur la structure atomique de la matière nous sont parvenues dans le poème «Sur la nature des choses» de Lucrèce Cara, et c'est la période de l'Antiquité, alors que les propriétés de la pression étaient déjà utilisées efficacement dans l'Égypte ancienne. Les prêtres ont utilisé le gaz chauffé et expansé pour ouvrir "magiquement" les portes des temples, et les constructeurs ont utilisé un ascenseur hydraulique pour soulever de lourds blocs de pierre.

quelle est la pression
quelle est la pression

Aujourd'hui, à la question de savoir ce qu'est la pression en tant que grandeur physique, ils répondent: elle est égale au rapport de la force à l'unité de surface. Par conséquent, la pression d'air, la pression de fluide dans un récipient et la pression d'un corps solide sur un support sont des phénomènes similaires. Puisqu'ils impliquent la force, la pression peut être exercée pour faire le travail (ce que les anciens prêtres égyptiens entreprenants utilisaient).

Avec la pression d'un corps solide sur un support, en principe, tout est clair. Le poids du corps est une force, et il est divisé par la surface de contact du corps avec le support. Mais dans les liquides et les gaz, les particules ne sont pas au repos. Ils sont constamment en mouvement, soit brownien chaotique, soit transfert dirigé dû à l'influence de forces externes ou de conditions internes du système. La pression est créée par l'impact des particules sur les mursnavire.

pression statique
pression statique

La force impliquée dans la création de pression dans ce cas est la quantité de mouvement que chaque particule dégage par unité de temps. D'où viennent la quantité de mouvement et la force, nous comprendrons si nous nous souvenons des formules de la cinématique qui décrivent la collision élastique des corps. Une molécule ou un atome de liquide et de gaz est considéré comme une sphère élastique. À l'intérieur d'une substance liquide et gazeuse, les particules se heurtent constamment, échangent de l'énergie et de la quantité de mouvement. Par conséquent, la pression existe également non seulement par rapport à la paroi du vaisseau, mais aussi à l'intérieur de toute substance.

Même à l'intérieur d'un vide, il y a toujours une certaine quantité de particules qui créent une petite pression en elle. Certes, il a fallu un certain temps pour découvrir qu'une telle pression existe dans le vide. Au départ, on croyait que le vide est un vide absolu et qu'il crée une pression nulle. La physique du cours scolaire utilise cette hypothèse même maintenant.

physique de la pression
physique de la pression

Revenons au mouvement des particules. Cela nous aidera à comprendre quelle pression est cinétique et statique. Lorsque les particules sont en mouvement thermique chaotique, qui est constant, il existe une pression statique. Lorsqu'une influence externe est appliquée au système et que des directions dominantes apparaissent dans le mouvement des particules, ces mêmes particules commencent à exercer une pression cinétique.

Une pression statique peut être observée, par exemple, au fond d'une baignoire remplie d'eau. Si vous ouvrez le robinet, le jet d'eau qui tombe créera une pression cinétique supplémentaire. Simplifié, il peut être calculé sur la même baseconsidérations décrites ci-dessus concernant les collisions élastiques de particules. Le jet a une vitesse mesurable et échange de l'élan avec le fond du bain lors de l'impact. La pression totale du système (bain-marie) sera égale à la somme des pressions statique et cinétique.

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