Что называется давлением и в каких единицах оно измеряется
Содержание статьи
Давление
Давле́ние — физическая величина, численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы , действующей на малый элемент поверхности, к его площади [1]:
Среднее давление по всей поверхности есть отношение нормальной составляющей силы , действующей на данную поверхность, к её площади :
Давление характеризует состояние сплошной среды и является диагональной компонентой тензора напряжений. В простейшем случае изотропной равновесной неподвижной среды не зависит от ориентации. Является интенсивной физической величиной. Для обозначения давления обычно используется символ — от лат. pressūra (давление).
В соответствии с рекомендациями ИЮПАК давление в классической механике рекомендуется обозначать как p, менее рекомендуемо обозначение P[2]. Осмотическое давление часто обозначается буквой π.
Энциклопедичный YouTube
1/5
Просмотров:
2 532
1 123 658
910 733
2 300
727 008
✪ Гимнастика для снижения давления. Физические упражнения при гипертонии
✪ 3 дыхания от ДАВЛЕНИЯ — для снижения повышенного давления, лечения гипертонии и аритмии
✪ ГИПЕРТОНИЯ — как легко лечить без таблеток. Высокое давление — какое лечение лучше.
✪ Изменение артериального давления в зависимости от физической нагрузки
✪ Как быстро снизить давление, 29 малоизвестных способов быстрого снижения артериального давления без
Единицы измерения
В Международной системе единиц (СИ) измеряется в паскалях (русское обозначение: Па; международное: Pa). Паскаль равен давлению, вызываемому силой, равной одному ньютону, равномерно распределённой по нормальной к ней поверхности площадью один квадратный метр.
Наряду с паскалем в Российской Федерации допущены к использованию в качестве внесистемных единиц измерения давления следующие единицы[3]:
- бар;
- килограмм-сила на квадратный сантиметр;
- миллиметр водяного столба;
- метр водяного столба;
- атмосфера техническая;
- миллиметр ртутного столба.
При этом наименования и обозначения данных единиц с дольными и кратными приставками СИ не применяются. Существовавшее ранее ограничение срока действия допуска указанных единиц в августе 2015 году было отменено[4].
Кроме того, на практике используются также единицы торр и физическая атмосфера.
Единицы давления
| Паскаль (Pa, Па) | Бар (bar, бар) | Техническая атмосфера (at, ат) | Физическая атмосфера (atm, атм) | Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст., mm Hg, Torr, торр) | Метр водяного столба (м вод. ст., m H2O) | Фунт-сила на квадратный дюйм (psi) | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Па | 1 Н/м² | 10−5 | 10,197⋅10−6 | 9,8692⋅10−6 | 7,5006⋅10−3 | 1,0197⋅10−4 | 145,04⋅10−6 |
| 1 бар | 105 | 1⋅106дин/см² | 1,0197 | 0,98692 | 750,06 | 10,197 | 14,504 |
| 1 ат | 98066,5 | 0,980665 | 1 кгс/см² | 0,96784 | 735,56 | 10 | 14,223 |
| 1 атм | 101325 | 1,01325 | 1,033 | 1 атм | 760 | 10,33 | 14,696 |
| 1 мм рт. ст. | 133,322 | 1,3332⋅10−3 | 1,3595⋅10−3 | 1,3158⋅10−3 | 1 мм рт. ст. | 13,595⋅10−3 | 19,337⋅10−3 |
| 1 м вод. ст. | 9806,65 | 9,80665⋅10−2 | 0,1 | 0,096784 | 73,556 | 1 м вод. ст. | 1,4223 |
| 1 psi | 6894,76 | 68,948⋅10−3 | 70,307⋅10−3 | 68,046⋅10−3 | 51,715 | 0,70307 | 1 lbf/in² |
Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, датчиков давления, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — сфигмоманометрами.
См. также
- Артериальное давление
- Атмосферное давление
- Барометрическая формула
- Вакуум
- Давление света
- Диффузионное давление
- Измерение давления
- Единицы измерения давления
- Закон Бернулли
- Закон Паскаля
- Звуковое давление и Давление звука
- Критическое давление
- Манометр
- Механическое напряжение
- Молекулярно-кинетическая теория
- Напор (гидродинамика)
- Онкотическое давление
- Осмотическое давление
- Парциальное давление
- Уравнение состояния
- Материаловедение сверхвысоких давлений
Примечания
Источник
Основные понятия и определения давления
ПОНЯТИЕ ДАВЛЕНИЯ:
Давление — это физическая величина, характеризующая интенсивность механического воздействия среды на поверхность тела в направлении, перпендикулярном к этой поверхности. Давление численно равно отношению усредненной перпендикулярной составляющей силы к величине поверхности:
где P — давление;
Fn — усредненная перпендикулярная составляющая силы;
S — площадь поверхности, где эта сила действует.
Физический смысл давления не сводится только к механической нагрузке, которую оказывает жидкость или газ на стенки трубопровода или резервуара. Давление является одной из ключевых теплотехнических величин и определяет:
• скорость и направление движения жидких и газообразных сред,
• плотность газов,
• агрегатное состояние вещества при заданной температуре,
• скорость и направление протекания многих химических реакций.
От той роли, которую играет давление в конкретном технологическом процессе, зависят требования к средствам измерения давления.
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ:
Единицей давления в системе СИ является 1 Н/м² = 1 кг/(м·с²). Данная единица имеет специальное наименование «паскаль» и обозначение «Па» (международное обозначение — «Pa»). Согласно ГОСТ 8.417-2002, паскаль вместе со своими десятичными кратными и дольными единицами (кПа, МПа и т. д.) является единственной допущенной к применению в технике единицей давления.
Однако в силу традиций, а также соображений удобства (1 Па — слишком маленькая единица для большинства практических целей) на производстве до сих пор применяется ряд внесистемных единиц давления:
• «килограмм-сила на квадратный сантиметр», называемая также «технической атмосферой» (1 ат = 1 кгс/см² = 98,0665 кПа);
• «килограмм-сила на квадратный метр», численно равная «миллиметру водяного столба» (1 мм вод.ст. = 1 кгс/м² = 9,80665 Па);
• «миллиметр ртутного столба» или «торр» (1 мм рт. ст. = 1 торр = 133,322 Па);
• «бар» (1 бар = 100 кПа = 0,1 МПа);
• «физическая атмосфера» (1 атм = 760 мм рт. ст. = 101,325 кПа).
У контрольно-измерительных приборов производства США, Великобритании и других стран давление указывается в единицах системы мер, принятых в этих странах:
• «psi» — «фунт силы на квадратный дюйм» (1 psi = 6,894757 кПа),
• «inH2O» — «дюйм водяного столба» (1 inH2O = 249,089 Па) и т. д.
ВИДЫ ДАВЛЕНИЯ:
В зависимости от начала и направления отсчета различают следующие виды давления:
• абсолютное давление (Рабс.) соответствует определению давления, данному выше. Нулевое абсолютное давление имеет полный вакуум, который на практике недостижим. Отрицательных значений абсолютное давление принимать не может. Именно абсолютное давление используется во всех формулах молекулярной физики и термодинамики, в частности, при расчете плотности газов, при определении агрегатного состояния вещества и т. д.;
• атмосферное давление (Ратм.) — это абсолютное давление атмосферного воздуха у поверхности Земли. Атмосферное давление зависит от высоты над уровнем моря, ускорения свободного падения и метеоусловий и находится обычно в пределах 93…104 кПа (700…780 мм рт. ст.). Нормальное атмосферное давление принято равным 101,325 кПа (760 мм рт. ст., 1 атм).
• избыточное давление (Ризб. = Рабс. — Ратм.) — измеряется относительно атмосферного. Нулевое избыточное давление означает равенство абсолютного давления среды и атмосферного давления. Положительное избыточное давление имеют среды с абсолютным давлением, большим, чем атмосферное. Отрицательное избыточное давление соответствует разреженным средам и вакууму и часто обозначается термином «вакууметрическое давление» (Рв = Ратм. — Рабс. = — Ризб.) или «разрежение». При этом под «избыточным давлением» понимается только давление, большее атмосферного.
Необходимо отметить, что никаких принципиальных отличий между давлениями, большими атмосферного и меньшими атмосферного, не существует. Поэтому в дальнейшем под избыточным давлением будет пониматься также и разрежение, кроме случаев, когда необходимо учитывать знак давления (пределы измерений датчиков и т. д.).
• дифференциальное давление (∆Р = Р2 — Р1) — это разность давлений двух различных сред или одной среды в различных точках. В частности, избыточное давление (и разрежение) является дифференциальным давлением среды, измеренным относительно атмосферы. Поэтому любое средство измерения разности давлений может быть использовано для измерения избыточного давления и разрежения.
СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ РАЗЛИЧНЫМИ ВИДАМИ ДАВЛЕНИЯ:
Источник
Давление, виды давлений, единицы его измерения
Давление — один из важнейших параметров технологических процессов. Давлениемназывается отношение силы, действующей на площадь, к величине площади. , где F — сила; S — площадь. Различают давления: 1) барометрическое (атмосферное) — Ратм; 2) абсолютное — Рабс; 3) избыточное — Ризб; 4) вакуум (разрежение) — Рвак 1. Барометрическое давление — это давление атмосферы, окружающей земной шар. 2. Абсолютное давление — это полное давление, под которым находятся жидкость, газ или пар. Рабс = Ризб + Ратм 3. Избыточное давление — это давление сверх атмосферного. Ризб = Рабс — Ратм 4. Если из закрытого сосуда откачать часть воздуха, то абсолютное давление внутри сосуда понизится и станет меньше, чем атмосферное. Такое давление внутри сосуда называется вакуумом. Вакуум — это недостаток давления до атмосферного. Рвак = Ратм — Рабс Остаточное давление определяется по формуле: Рост = Ратм — Рвак , где Ратм = 760 мм рт.ст. Единицы измерения давления Единица измерения давления в системе СИ — Паскаль (Па). Паскаль — это давление с силой 1 Н на площадь 1 м2. Внесистемные единицы: кгс/см2; мм вод.ст.; мм рт. ст; бар, атм. Соотношение между единицами измерения: 1 кгс/см2 = 98066,5 Па 1 мм вод.ст. = 9,80665 Па 1 мм рт.ст. = 133,322 Па1 бар = 105 Па1 атм = 9,8* 104 Па Статическое электричество. Причины возникновения статического электричества. Способы защиты от него Сэ — совок-ть явлений, связанных с возникновением и релаксацией свободного эл.заряда на пов-ти или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. Сэ — электр-во, возникающее при трении двух диэлектриков. Н., транспортировка ув, переработка полимерных материалов, перемещение сыпучих ср-в в пневмотранспорте. Опасность создаваемая электризацией различных материалов состоит в возможности возникновения искрового разряда как с диэлектрической наэлектризованной пов-ти, так и с изолированного проводящего объекта. Способы защиты: 1)Отвод зарядов заземлением оборудования (по паралл.схеме) 2)отвод зарядов уменьшением удельных электрических сопротивлений 3)увлажнение воздуха до 65-70% 4)химическое покрытие повер-ти 5)нанесение на пов-ть антистатических средств Проверка сопротивления (сварочного контура) проводится раз в год, в мае, когда все оттаяло и высохло. Билет №4 Нормы техн.режима Температура верха К-2 — 120-160С Уровень в кубе колонны К-2 — 800 — 2000 мм от ниж штуцера Давление верха колонны К-2 — 0,8-4,0кгс/см2 Уровень в кубе колонны К-6, К-7, К-9 — 500мм от штуцера Расход флегмы — не менее 70 тч Тем-ра верха К-6 — не более 180С Тем-ра верха К-7 — не более 230С Тем-ра верха К-9 — не более 290С 2. Способы создания орошения.Способы подвода тепла в куб. Орошение: 1)Острое испаряющееся орошение (флегма) 2)Циркуляционное испаряющееся орошение (для захолаживания флегмы) Подвод тепла в куб: 1)Выносной кипятильник (вертикальный) 2)Кипятильник с паровым пространством — Рибойлер 3)»Горячая струя» (змеевик трубчатой печи) 4)Водяной пар 3.Дано давление 0,5 кгс /см². Перевести его в Па, кПа, МПа. 0,5 кгс/см2=49033,25 Па = 49,033 кПа = 0,049 МПа 4.Ответственность рабочих за нарушение требований охраны труда 1)Дисциплинарная — выговор, замечание, увольнение в установ.порядке Основание — результат проверок ОТ, аварии, несчастные случаи. Налагать Д.взыскания м.только должностные лица на подчиненного ему работника. 2)Административная -работодателей, должностных лиц за нарушение перечисленных выше мер. Налагать штрафы м.только представители разл.органов госнадзора и контроля. Штраф 5-50 МРОт — долж.лиц, 30-50тыс — юрид.лиц. Админ.приостановление работы обор-я на срок 90 днй. Если нарушения за 90 дней не устр-ся, то еще на 90 дней приост-ся. 3)Уголовная — наказание лиц, допустивших нарушение правил ОТ, за нс и др.тяжкие последствия. Штраф до 200тыс.руб. Наказание — лишение свободы на срок до 1 года или исправ.работы на срок до 2 лет или штраф в размере до 500 МРОт или увольнением от должности с лишением права занимать опред. Должности на срок до 5 лет. Если смерть человека — лишение свободы на срок до 3 лет с лишением права занимать опред.должность. 4)Материальную отв-ть несет сторона труд.договора за ущерб, причиненный другой стороне договора врез-те ее противоправного поведения (действия или бездействия). Каждая из сторон д.доказать размер приченного ей ущерба. Билет №5 1. Контроль техн.процесса
Продолжение таблицы №3
2. Конструкция и принцип действия предохранительного клапана. Предохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением, путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления ПК устанавливаются везде, где может это произойти, то есть практически на любом оборудовании, но в особенности они важны в сфере эксплуатации промышленных и бытовых сосудов, работающих под давлением. На поясняющем рисунке справа — чертёж типичного пружинного клапана прямого действия. На его примере рассмотрим типичную конструкцию. Обязательными компонентами конструкции предохранительного клапана прямого действия являются запорный орган и задатчик, обеспечивающий силовое воздействие на чувствительный элемент, связанный с запорным органом клапана. Запорный орган состоит из затвора и седла. Если рассматривать поясняющий рисунок, то в этом простейшем случае затвором является золотник, а задатчиком выступает пружина. С помощью задатчика клапан настраивается таким образом, чтобы усилие на золотнике обеспечивало его прижатие к седлу запорного органа и препятствовало пропуску рабочей среды, в данном случае настройку производят специальным винтом. Когда предохранительный клапан закрыт, на его чувствительный элемент воздействует сила от рабочего давления в защищаемой системе, стремящаяся открыть клапан и сила от задатчика, препятствующая открытию. С возникновением в системе возмущений, вызывающих повышение давления свыше рабочего, уменьшается величина силы прижатия золотника к седлу. В тот момент, когда эта сила станет равной нулю, наступает равновесие активных сил от воздействия давления в системе и задатчика на чувствительный элемент клапана. Запорный орган начинает открываться, если давление в системе не перестанет возрастать, происходит сброс рабочей среды через клапан. С понижением давления в защищаемой системе, вызываемом сбросом среды, исчезают возмущающие воздействия. Запорный орган клапана под действием усилия от задатчика закрывается. Давление закрытия в ряде случаев оказывается на 10-15 % ниже рабочего давления, это связано с тем, что для создания герметичности запорного органа после срабатывания требуется усилие, значительно большее, чем, то, которого было достаточно для поддержания герметичности клапана перед открытием. Это объясняется необходимостью преодолеть при посадке силу сцепления молекул среды, проходящей через щель между уплотнительными поверхностями золотника и седла, вытеснить эту среду. Также понижению давления способствует запаздывание закрытия запорного органа, связанное с воздействием на него динамических усилий от проходящего потока среды, и наличие сил трения, требующих дополнительного усилия для его полного закрытия 3. Классификация приборов для измерения давления I. По принципу действия: 1) жидкостные; 2) деформационные; 3) грузопоршневые; 4) электрические. II. По роду измеряемой величины: 1) манометры — приборы для измерения абсолютного и избыточного давления; 2) вакуумметры — приборы для измерения вакуума; 3) мановакуумметры — для измерения избыточного давления и вакуума; 4) дифманометры — для измерения разности двух давлений; 5) барометры — для измерения атмосферного давления; 6) напоромеры (микроманометры) — для измерения малых избыточных давлений; 7) тягомеры — приборы для измерения малых разрежений; тягонапоромеры — приборы для измерения малых избыточных давлений и малых разрежений. |
Источник