druck

Physisch

2022

Wir erklären, was Druck ist und welche Arten es gibt. Auch Beispiele für diese physikalische Größe und ihre Beziehung zur Temperatur.

Druck ist Kraft pro Flächeneinheit.

Was ist Druck?

Druck ist eine skalare physikalische Größe, dargestellt durch das SymbolP, was eine Projektion von bezeichnetGewalt senkrecht zu einer Oberfläche ausgeübt, pro Flächeneinheit.

Druck bezieht sich auf eine kontinuierliche Wirkungskraft und eine Fläche, auf die sie wirkt, weshalb sie in der gemessen wird Internationales System (SI) in Pascal (Pa), jeweils äquivalent zu einem Newton (n) Kraft auf einen Quadratmeter (m2) der Oberfläche. Im englischen System hingegen ist die Maßeinheit Pfund (Pfund) pro Zoll (Zoll).

Materie wird üblicherweise unterschiedlichen Drücken ausgesetzt. Zum Beispiel a Gas innerhalb bestimmter Volumen es wird mehr Druck ausüben, wenn die Temperatur erhöht wird. Im Allgemeinen können Druckänderungen, denen Materie ausgesetzt ist, sie dazu zwingen, sich zu ändern Aggregatzustand, das heißt, gehen Sie von Gas zu flüssig, zum Beispiel, wie dies häufig bei Kohlenwasserstoffgasen der Fall ist.

Andere Einheiten Messung Druck einschließlich bar (10N / cm3), das Geldautomat oder Atmosphäre (entspricht etwa 101325 pa), das Torr (entspricht 133,32 pa) und Millimeter Quecksilber (mmHg). Das Gerät zur Druckmessung ist bekannt alsBlutdruckmonitor.

Druckarten

Hydrostatischer Druck ist der von Flüssigkeiten erfahrene Druck.

Druck kann in folgende Typen eingeteilt werden:

  • Absolut Es ist der Druck, der durch die Wirkung eines Elements auf einen Körper ausgeübt wird, plus dem atmosphärischen Druck, dem er ausgesetzt ist (alle Körper auf dem Planeten sind dem atmosphärischen Druck ausgesetzt).
  • Atmosphärisch. Es ist der Druck, der von der gesamten Gasmasse im Atmosphäre auf der Erdoberfläche und auf allem, was darauf ruht. Wenn der Meeresspiegel steigt (in einem Flugzeug oder auf einem Berg), sinkt der Luftdruck, da weniger Masse vorhanden ist Luft Über uns.
  • Messgerät. Es ist der Druck, der über dem Wert des Atmosphärendrucks herrscht. Auch Relativdruck genannt, entspricht sein Wert der Differenz zwischen Absolutdruck und Atmosphärendruck. Der Relativdruck wird mit einem Manometer (daher der Name) gemessen und wird im Alltag am häufigsten verwendet.
  • Hydrostatisch oder hydrodynamisch. Es ist der Druck, dem Flüssigkeiten ausgesetzt sind, sowohl aufgrund des Gewicht der Flüssigkeit selbst in Ruhe (hydrostatisch), wie in konstant Bewegung (Hydrodynamik). Üblicherweise wird zwischen beiden ein Mitteldruck berechnet.

Beispiele für Druck

Schnellkochtöpfe sind so konzipiert, dass sie Lebensmittel schnell weich machen.

Einige alltägliche Beispiele für die Wirkung von Druck können sein:

  • Schnellkochtöpfe. Diese Pfannen, die speziell für das schnelle Erweichen von Speisen entwickelt wurden, basieren auf einem starken Griff zwischen Deckel und Topf, der durch Erhöhung der Temperatur und damit des Drucks des Inhalts die Speisen schneller weich macht.
  • Kühlung. Gefriergeräte und andere Kühlgeräte arbeiten mit zirkulierendem aflüssig oder Gas unter Druck durch ein Rohr. Mittels eines Kreislaufs, in dem die Drücke steigen und fallen (auch die Temperatur der umgebenden Flüssigkeit oder des Gases steigt und sinkt) führt das Kältegerät die Wärme beim Kontakt ab.
  • Hydraulische Bremsen. Sie wurden entwickelt, um das Überschlagen von Autos und anderen Fahrzeugen zu verhindern, indem sie den Bremsflüssigkeitsdruck je nach Bedarf hoch oder niedrig halten, um die Bremswirkung zu glätten und das Risiko von Schleudern und Überschlagen zu minimieren.
  • Das Eintauchen. Unter der seinWasserSo wird beispielsweise beim Tauchen die Einwirkung des Gewässers auf den Körper als intensiverer Druck wahrgenommen. Dies kann zu körperlichen Schäden führen, wenn Sie sich meilenweit unter der Oberfläche befinden.

Druck und Temperatur

Das Gesetz von Gay-Lussac stellt ein direktes Verhältnis zwischen dem Druck eines Gases und seiner Temperatur her.

Druck und Temperatur sind eng miteinander verbunden. Wenn ein Substanz kompressibel (wie eine Flüssigkeit oder noch besser ein Gas) wird hohen Drücken ausgesetzt, die ihre Partikel (normalerweise zerstreut) einander zu nähern und mit größerer Geschwindigkeit zu vibrieren, kommt es zu einer Ansammlung von Energie die normalerweise veröffentlicht wird als Wärme. Tatsächlich ist die Temperatur umso höher, je höher die Geschwindigkeit der Teilchen ist.

Diese Beziehung wird durch das Gesetz von Gay-Lussac beschrieben, das ein direktes Verhältnis zwischen dem Druck eines festen Volumens eines idealen Gases und seiner Temperatur nach folgender Formel herstellt:

P / T = k

Dabei ist P der Druck, T ist die Temperatur und k ist eine Konstante.

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