Давление. 1. Жидкость оказывает давление на дно и стенки сосуда, в котором она находится, и на поверхность любого погруженного в неё тела

1. Жидкость оказывает давление на дно и стенки сосуда, в котором она находится, и на поверхность любого погруженного в неё тела.

Рассмотрим некоторую элементарную площадь ΔF внутри объёма покоящейся жидкости V. Независимо от положения площадки в данной точке объёма (С) жидкость будет давить на неё с некоторой силой, равной ΔP и направленной по нормали к площадке, на которую она действует.

Эту силу называют силой гидростатического давления

- есть среднее гидростатическое давление, а предел этого отношения при ΔF называется напряжением гидростатического давления или просто давлением в данной точке

, .

Свойство гидростатического давления: через каждую точку внутри жидкости может проходить бесконечно большое число элементарных площадок.

При этом сила ΔP в любой точке в любой точке направлена по нормали к каждой такой площадке, на которую она действует.

Иначе эту силу можно было бы разложить на нормальную и параллельную плоскости площадки составляющие и параллельная составляющая вызвала бы перемещение слоёв жидкости, что невозможно, так как по условию жидкость находится в покое.

Давление в любой точке жидкости одинаково по всем направлениям, поскольку в противном случае также проис ходило бы перемещение жидкости внутри занимаемого ею объёма.

Единицы измерения давления

Из определения давления следует, что его единица в системе СИ , в системе МКГСС .

В расчётах давление часто выражают также в физических и технических атмосферах или в единицах высоты столба манометрической жидкости (воды, ртути и др.)

Можно установить следующие соотношения между различными единицами давления:

1 атмосфера физическая (1 атм) = 760 мм рт. ст. = 10,33 м вод. ст. = 1,033 = 10330 = 101300 .

1 атмосфера техническая (1 ат) = 735,6 мм рт. ст. = 10 м вод. ст. = 1 = 10000 = 98100 .

Давление, равное 1 называется атмосферным (ат).

1 ат = 1 = 0,98 бар = 0,98^.10⁵ = 0,98^.10⁶ дин = 1^.10⁴ .

Давление абсолютное, избыточное, вакуум

Приборы для измерения давления (манометры или вакуумметры) показывают не абсолютное давление p_абс внутри замкнутого объёма, а разность между абсолютным и атмосферным или барометрическим давлением, p_атм.

Эту разность называют избыточным давлением p_изб, если давлением в объёме превышает атмосферное, и разрежением (вакуумом) p_вак, если оно ниже атмосферного. Таким образом,

,

.

Величина вакуума определяется разностью между атмосферным и абсолютным давлениями жидкости

и изменяется в пределах от нуля до атмосферы.

Вакуум можно также характеризовать величиной абсолютного давления.

Например, абсолютное давления p_абс = 0,3 ата соответствует вакууму p_вак = 1 – 0,3 = 0,7 ат.

Барометрическое давление

Барометрическое (атмосферное) давление (p_бар или p_атм) зависит от высоты места над уровнем моря и от погоды.

За нормальное барометрическое давление принимают давление, равное 760 мм рт. ст. (101325 ).

С высотой давление убывает. Наоборот, в глубоких шахтах барометрическое давление значительно больше, чем на уровне моря.