Menu Close

Давление воды и давление воздуха: что это такое, где применяются знания, чему равна на дно и стенки сосуда, формулы расчета

что это такое, где применяются знания, чему равна на дно и стенки сосуда, формулы расчета

Что это такое?

В сосуде, заполненном водой, на дно давит сила, равная весу столба жидкости. Это вызванное силой тяжести давление называется гидростатическим.

Оно определяется отношением силы к площади, то есть его физический смысл – это сила, действующая на единицу площади (см2).

Законы гидростатики описал Блез Паскаль. В 1648 г. он удивил горожан опытом, демонстрирующим свойства воды.

Вставив в бочку, заполненную водой, длинную узкую трубку, он налил в нее несколько кружек воды, и бочку разорвало.

Согласно закону Паскаля, приложенное к h3O усилие распространяется равномерно во всем объеме. Это объясняется тем, что вода почти не сжимается. В гидравлических прессах используют это свойство.

Плотность воды все же растет при высоком давлении. Это учитывается при расчетах конструкций глубоководных аппаратов.

Факторы, влияющие на показатель

При отсутствии внешнего воздействия, играют роль два фактора:

  • высота столба;
  • плотность.

Выше уровень воды, налитой в сосуд, — выше напор на дно. Если в одной емкости ртуть, а в другой вода и при этом уровни жидкостей одинаковы, то в первом случае давление на дно больше, так как ртуть имеет большую плотность.

Сверху на содержимое сосуда давит также атмосферный воздух. Поэтому в сообщающихся сосудах уровень одинаков, ведь в каждом из них над поверхностью атмосфера одна и та же.

Если же к поверхности приложить поршень и давить на него, то напор будет складываться из:

  • внешней силы;
  • веса воды.

При этом форма сосуда не определяет размер усилия, создаваемого столбом. Оно будет одним и тем же при равной высоте столба, хотя стенки емкости могут расширяться кверху или сужаться.

На дно и стенку сосуда – в чем разница?

Вода, заполняющая емкость, оказывает давление по направлению всегда перпендикулярно поверхности твердого тела, по всей площади соприкосновения с дном и стенками.

Усилие на дно распределено равномерно, то есть оно одинаково в любой точке. Заполнив водой сито, можно увидеть, что струи, текущие через отверстия, равны по напору.

Наполнив сосуд, имеющий отверстия одного диаметра в стенках на разной высоте, можно наблюдать различный напор вытекающей струи. Чем выше отверстие – тем слабее струя. То есть, давление на стенки емкости тем больше, чем ближе ко дну.

Единицы измерения

Давление воды измеряют в:

  • паскалях – Па;
  • метрах водяного столба – м. в. ст.
  • атмосферах – атм.

Практически достаточно знать, что 1 атмосфера равна 10 метрам водяного столба или 100000 Па (100кПа).

Формулы расчета

Давление на дно сосуда рассчитывается делением силы на площадь, то есть оно равно произведению плотности воды, высоты столба и ускорения свободного падения g (величина постоянная, равна 9,8 м/с2).

Пример расчета: бак наполнен водой (плотность 1000 кг/м3) до высоты 1,2 м. Нужно найти, какое давление испытывает дно бака. Решение: P = 1000*1, 2*9, 8 = 11760 Па, или 11, 76 кПа.

Для расчета давления на стенки сосуда применяют все ту же формулу напора, приведенную выше. При расчете берется глубина от точки, в которой нужно рассчитать напор, до поверхности воды.

Пример расчета: на глубине 5 м на стенку резервуара с водой будет оказываться давление P=1000 *5 * 9, 8=49000 кПа, что составляет 0,5 атмосферы.

Расчет давления воды на дно и стенки сосуда в видео:

Применение на практике

Примеры использования знаний свойств воды:

  1. Подбирая насос для водоснабжения дома высотой 10 м, понимают, что напор должен быть минимум 1 атм.
  2. Водонапорная башня снабжает водой дома ниже ее по высоте, напор в кране у потребителей обеспечен весом столба воды в баке.
  3. Если в стенках бочки появились отверстия, то, чем ниже они расположены, тем более прочным должен быть материал для их заделки.
  4. Замеряют дома напор холодной воды в кране манометром. Если он менее чем 0,3 атм (установлено санитарными нормами), есть основания для претензий к коммунальщикам.

Используя гидравлический пресс, можно получить большое усилие, при этом приложив малую силу. Примеры применения:

  • выжимка масла из семян растений;
  • спуск на воду со стапелей построенного судна;
  • ковка и штамповка деталей;
  • домкраты для подъема грузов.

Заключение

Такие свойства воды, как текучесть и несжимаемость, дают возможность использовать силу ее давления для самых различных целей.

Опасность этого явления учитывают при расчетах на прочность корпусов подводных лодок, стенок и днищ резервуаров, в которых хранят воду. Сила давления воды совершает полезную работу, она же способна и разрушать.

Атмосферное давление. Урок 13

Земля путём силы гравитации притягивает к себе молекулы воздуха. Они имеют вес, а значит создают давление как внутри самой атмосферы, так и на её границе с различными телами на земной поверхности. Атмосферное давление – это сила, с которой воздух давит на земную поверхность и на все находящиеся на ней предметы.

Атмосферное давление изменяется с высотой и зависит от погодных условий: температуры воздуха и перемещения воздушных масс в вертикальном направлении (конвекции). Вблизи земной поверхности оно приблизительно равно 10

5 Па (в интернациональной системе (СИ) давление измеряется в Паскалях – русское Па, международное – Pa).

За нормальное атмосферное давление принято давление ртутного столба высотой 76 см сечением в 1 см2 на уровне моря на широте 45° при температуре 0°С. Оно равно 760 мм рт. ст.(101325 Па, но реально берётся 100 000 Па) – это 1 атмосфера (атм.).


<!— Реклама —>

Атмосферное давление по-традиции измеряют в миллиметрах ртутного столба, современные аналоги этой меры – миллибары и гектопаскали. Один Паскаль – это давление силой в 1 Ньютон (Н), приходящееся на площадь 1 м2.

Интересно, что среднее давление атмосферы на поверхности Марса в 160 раз меньше, чем у поверхности Земли.

Как заметить атмосферное давление?

Хотя молекулы газа не имеют запаха и цвета, они постоянно взаимодействуют с рецепторами нашей кожи, сдавливают со всех сторон все предметы, заполняют пустоты, а их быстрое перемещение в горизонтальном направлении, называемое ветром, может сбить нас с ног. Доказать, что атмосферное давление существует, можно при помощи простых опытов.

Опыт 1 – «Непроливайка»

В стакан налить воды до краёв. Прикрыть его листком плотной бумаги и, придерживая бумагу ладонью, быстро перевернуть стакан кверху дном. Убрать ладонь. Вода из стакана не выльется, так как на бумагу снизу давит атмосфера.

Объяснение: фраза «на нас давит столб атмосферного воздуха», иногда употребляемая, в том числе и в школьных учебниках, некорректна. Она произносится по ассоциации с силой давления, действующей со стороны твёрдого тела. Эта сила действует на тела, расположенные ниже, и не действует на тела сбоку или, тем более, сверху данного тела. Иное дело давление жидкости или газа.

По закону Паскаля давление передаётся не только в точки на дне сосуда, но также и в точки на стенках и крышке. Силы гидростатического и атмосферного давлений действуют перпендикулярно произвольно ориентированной поверхности тела, контактирующей со средой, и могут иметь любое направление.

Воздух, давящий на бумагу снизу наполненного стакана – это доказательство несостоятельности такой ассоциации. Интересно, что если стакан наполнить водой только наполовину, то оставшийся воздух будет давить с такой же силой, как и наружный, и бумага не удержит воду (и воздух) в стакане.

Опыт 2 – «Сухим из воды»

Положить на плоскую тарелку монету или металлическую пуговицу и налить воды. Монета окажется под водой. Наша задача – выловить монету голыми руками, не замочив их.

Зажгите внутри сухого стакана бумагу и, когда воздух нагреется, опрокиньте стакан на тарелку рядом с монетой так, чтобы монета не очутилась под стаканом. Ждать придётся недолго. Бумага в стакане сразу погаснет, и воздух начнёт остывать. По мере его остывания вода будет втягиваться стаканом и вскоре вся соберётся там, обнажив дно тарелки.

Объяснение: когда воздух в стакане нагрелся, он расширился, как и все нагретые тела, избыток его нового объёма вышел из стакана. Когда же оставшийся воздух начал остывать, его стало недостаточно, чтобы в холодном состоянии оказывать прежнее давление, уравновешивать наружное давление атмосферы. Теперь вода под стаканом испытывает на каждый сантиметр своей поверхности меньшее давление, чем в открытой части тарелки. Неудивительно, что она вгоняется под стакан, втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха. Вода вдавливается воздухом!

По этой же теме посмотрите эксперимент программы «Галилео».

Почему мы не чувствуем атмосферное давление?

Зная, что 1 м3 воздуха при температуре 0° на уровне моря весит 1,3 кг, легко подсчитать, что на крышу дома, имеющую площадь, например 100 м², атмосфера давит с силой 107 Н, что соответствует весу тела массой 1000 т. Однако крыша дома не проваливается.

Площадь спины лежащего на пляже человека заведомо больше 0,2 м2; следовательно, атмосфера давит на спину человека с силой, большей чем 20 000 Н, что соответствует камешку массой 2 т. Однако человек вообще не ощущает никакого давления сверху.

Опыт «Сухим из воды» демонстрирует нам ещё и доказательство внутреннего давления, уравновешивающего наружное давление атмосферы.

Мы не чувствуем давления воздуха, потому что давление атмосферы равномерно распределяется со всех сторон и потому что внутри нас есть такое же давление воздуха и жидкости, а адаптационные способности организма постоянно уравновешивают внутреннее давление, подстраивая его под изменение атмосферного. Но адаптации проходят только в небольшом интервале. 

Если люди живут длительное время на большой высоте, то их организм приспосабливается как к меньшему количеству кислорода, так и к более низкому давлению. Самые высокогорные поселения мира:

  • Ла-Ринконада (Перу) – 5100 м;
  • Эль-Альто (Боливия) – 4150 м;
  • Потоси (Боливия) – 4090 м;
  • Лхаса (Т ибет) – 3650 м;
  • Намче-базар (Непал) – 3450 м;
  • в России это Куруш (Дагестан) – 2600 м.
Посёлок золотоискателей Ла Ринконада-Ананея, 5100 м.
Автор: IJISCAY

А вот рыбы, живущие на глубине океана, привыкли к более высокому давлению, и быстро перестроиться их организм не способен. Их тело адаптировалось к нему, и внутреннее давление его намного выше 1 атм. Поэтому когда их достают из глубины, они взрываются из-за высокого внутреннего давления. То же произошло бы и с человеком в безвоздушном пространстве (в космосе).

Фильм по теме «Атмосферное давление и самочувствие человека».

Из истории открытия знаний о весе, давлении воздуха и изобретении барометра

О том, как измерить атмосферное давление, догадался итальянский математик и физик, выпускник иезуитского колледжа Э. Торричелли. Вместе с В. Вивиани – юным учеником Галилея – он провёл опыты по его измерению. Торричелли тоже был одним из последних учеников Галилея, и основываясь на его догадках доказал, что воздух имеет вес и оказывает давление.

Эванжелиста Торричелли и его барометр.
Автор: Saperaud~commonswiki

Торричелли впервые открыто выступил против догм Аристотеля. Рассуждая о насосе, он заявил, что

«прежде всего вода поднимается вслед за поршнем вовсе не потому, что «природа боится пустоты», просто воду гонит в насос давление, которое оказывает воздух на поверхность реки. В трубе же насоса, под поршнем, воздуха нет, поэтому вода входит в неё до тех пор, пока вес водяного столба в трубе насоса не уравновесит наружное давление воздуха».

Но доказал он это немного позже. Предложенный им опыт был осуществлён в 1643 г. В этом опыте использовалась запаянная с одного конца стеклянная трубка длиной около 1 м. Её наполняли ртутью и, закрыв пальцем (чтобы ртуть не выливалась раньше времени), перевернув, опускали в широкую чашку со ртутью.

Часть ртути из трубки выливалась, и в её верхней части образовывался вакуум (первая настоящая пустота, обнаруженная на Земле – Торричеллиева пустота). При этом высота столба ртути в трубке оказалась равной примерно 760 мм (если отсчитывать её от уровня ртути в чашке). Воздух давил на ртуть чашки и не давал вылиться из трубки.

Учёный также догадался, что давление атмосферы связано с изменением погоды. Наблюдая за высотой ртутного столба в трубке, Торричелли заметил, что атмосферное давление непостоянно и зависит от «теплоты или холода». Столбик в трубке то опускался, то поднимался, указывая на нужное деление шкалы. Вот почему в качестве одной из единиц давления взят миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.). Тяжесть по-гречески «барос», и прибор Торричелли стали называть барометром.

Принцип действия барометра Торричелли

О давлении и весе воздуха почти одновременно с Торричелли догадался и другой известный учёный того времени – Декарт. Он объяснил, почему из продырявленного на дне флакона при закрытой крышке духи не вытекают, а при открытой вытекают, именно разностью в давлении воздуха на разные площади поверхности. Когда крышка флакона закрыта, поверхностное натяжение воды на небольшом отверстии способно удерживать жидкость во флаконе. При открытой крышке оно преодолевается силой давления воздуха и духи начинают вытекать. Декарт выдвинул гипотезу, что с высотой воздух становится реже, а значит, должно уменьшаться и его давление.

Уже после опытов Торричелли Декарт поручил талантливому французскому математику и физику Блезу Паскалю проверить его догадку – верно ли, что давление с высотой убывает. Для этого он должен был подняться в горы с трубкой Торричелли. Опустившийся вниз столбик ртути на высоте горы Пюи де Дом подтвердили гипотезы Торричелли и Декарта.

Паскаль сделал вывод:

«законы давления жидкостей, известные ещё со времён славного Архимеда и развитые голландцем Симеоном Стевином, во многом справедливы и для воздуха». 

Давление воздуха не замечается человеком, потому что по законам давления в жидкостях и газах оно направлено и в стороны, и вниз.

Как измеряют атмосферное давление?

Барометр Торричелли используют до сих пор. Этот простой прибор помогает определить примерную высоту над уровнем моря. Альпинисты берут его с собой высоко в горы. Барометр – обязательный прибор кабины каждого летательного аппарата, будь то самолёт или спутник Земли. В наши дни его «братья» спускаются и на дно морей. Из высотомеров они превратились в глубиномеры.

За три с лишним века барометры изменились: стали автоматическими, самозаписывающими, научились управлять другими механизмами.

Ртутный барометр измеряет атмосферное давление с наибольшей точностью

Старые ртутные барометры.
Автор: GianniG46

На метеорологических станциях давление атмосферного воздуха измеряют всё те же ртутные барометры, так как они обладают наибольшей точностью. Они работают по тому же принципу, что и изобретение Торричелли.

При измерении величины давления вводят поправки на температуру, так как при повышении температур, ртуть и шкала барометра расширяются. На практике пользуются готовой таблицей поправок, которая сразу же даёт нужную величину.

Мембранные барометры

Для измерения атмосферного давления применяют также мембранные манометры. Простейший мембранный манометр показан схематически на рис 1.

Рис. 1. Мембранный барометр

Тонкая упругая пластинка-мембрана 1 герметически закрывает коробку 2, из которой откачана часть воздуха. С мембраной соединён указатель 3, поворачивающийся около О на угол, зависящий от степени прогиба мембраны, которая в свою очередь зависит от разности измеряемой силы давления воздуха вне коробки и внутри коробки.

Такие манометры называют барометрами-анероидами. Их градуируют и выверяют по ртутному барометру. Они менее точны, зато более удобны в обращении, поскольку не содержат ртути. При определении давления анероидом вносятся три поправки (на шкалу, на температуру и дополнительная на прибор), указанные в сертификате прибора. Анероид может давать надежные показания только в том случае, если он время от времени подвергается тщательной проверке.

Барометр-анероид.
Изображение Wolfgang Eckert с сайта Pixabay

Анероид может быть градуирован непосредственно на высоту атмосферы. Такие анероиды называют альтиметрами; или высотомерами, они используются в авиалайнерах и позволяют пилоту контролировать высоту полёта.

Высотомер Булова Б-11, с самолёта-истребителя.
Автор: Дозиметр

Для непрерывной регистрации изменения атмосферного давления применяется самопишущий прибор — барограф . Приёмной частью барографа является несколько соединённых между собой малых анероидных коробок.

Другие приборы

Гипсотермометр (гипсометртермобарометрбаротермометр) — прибор для измерения атмосферного давления по температуре кипящей жидкости (обычно воды). Он более точен, чем анероид.

Состоит из кипятильника и термометра со шкалой, разделённой на 0°,01. Этот прибор обычно применяется в экспедиционных условиях для барометрического нивелирования.

Штормгласс – это химический или кристаллический барометр, состоящий из стеклянной колбы или ампулы, заполненных спиртовым раствором, в котором в определённых пропорциях растворены камфора, нашатырь и калийная селитра.
<!— Реклама —>

Этим химическим барометром активно пользовался во время своих морских путешествий английский гидрограф и метеоролог, вице-адмирал Роберт Фицрой, который тщательно описал поведение барометра, это описание используется до сих пор. Поэтому штормгласс также называют «Барометром Фицроя». В 1831–1836 гг. Фицрой возглавлял океанографическую экспедицию на корабле «Бигль», в которой участвовал Чарльз Дарвин.

Весной и осенью резкое падение показателей барометра предвещает ветреную погоду. Летом, в сильную жару, оно предупреждает о грозе. Зимой, особенно после продолжительных морозов, быстрое падение ртутного столба говорит о предстоящей перемене направления ветра, сопровождающейся оттепелью и дождём. Напротив, повышение ртутного столба во время продолжительных морозов предвещает снегопад.

Закономерности в изменении атмосферного давления и способ использования этих знаний

Почти вся масса атмосферы Земли сосредоточена в слое высотой примерно до 50 км. По достижении высоты 50 км ускорение свободного падения уменьшается всего лишь на 1,5% по сравнению с ускорением на уровне моря; поэтому можно принять, что в пределах всего 50-километрового слоя атмосферы ускорение свободного падения остается равным g = 9,8 м/с2.

Представляя атмосферный воздух в виде сплошной среды, мы, конечно, не должны забывать, что в действительности это газ. Давление — статистическая величина, выражаемая через усреднённый по многим молекулам квадрат скорости их хаотического движения. Сила давления на любую реальную или мысленно выделенную площадку в газе обусловлена хаотической бомбардировкой этой площадки множеством молекул.

Давление понижается с высотой и повышается при спуске в глубокие шахты. Причина – в разрежении  воздуха (уменьшении плотности) с подъёмом и уплотнении со спуском, ведь он притягивается землёй и около неё сосредоточена основная его масса. В нижней тропосфере давление с высотой уменьшается примерно на 1 мм на каждые 10,5 м. Это позволяет с помощью барометра-высотомера определять высоту места.

Как изменяется атмосферное давление с высотой?

На самом деле эта закономерность соблюдается только до высоты  в 1 км. Расстояние в метрах, на которое надо подняться или опуститься, чтобы атмосферное давление изменилось на 1 мб, называется барической ступенью. Барическая ступень на высоте от 0 до 1 км составляет 10,5 м, от 1 до 2 км – 11,9 м, на высоте 2-3 км барическая ступень равна 13,5 км. Величина барической ступени зависит от температуры. В тёплом воздухе она больше. Более точно барометрическая формула описана тут: https://ru.wikipedia.org/wiki/

На практике же часто пользуются особыми таблицами, которые позволяют более или менее приблизительно получать данные о высотах. Но для решения задач, не требующих высокой точности, можно пользоваться и средним значением. Можно оценить давление по разности высот, высчитать высоту по разности давления.

Задача 1

Альпинисты поднимаются на гору, высота которой 5100 м. У подножия горы давление составляет 720 мм рт. ст. Какое давление будет на вершине?

Решение:

При подъёме на 10,5 м давление снижается на 1 мм рт. ст.

1) Узнаем, на сколько мм. рт. ст. снизится давление при подъёме на эту гору. 5100:10,5=486 (на 486 мм рт. ст.)

2) Узнаем, каким будет давление на вершине. 720-486=234 (мм рт. ст.)

Ответ: На вершине будет давление в 234 мм рт. ст.

Задача 2

Определите, на какой высоте летит самолёт, если за бортом давление 450 мм рт. ст., а у поверхности Земли 750 мм рт. ст.

1) Определяем разность в давлении. 750-450=300 мм рт. ст. – столько раз по 10,5 метров поднялся самолёт.

2) Узнаем, на сколько метров поднялся самолёт. 10,5  Х  300 = 3150 (м)

Ответ: самолёт на высоте 3150 м.

Задача 3

У подножия холма барометр показывает давление – 761 мм рт. ст., а на вершине – 761 мм рт. ст. Чему равна высота холма?

Задача решается по тому же принципу, что и предыдущая.

1) 761-750=11 (мм рт. ст.)

2) 11 Х 10,5 = 115,5 (м)

Ответ: высота холма равна 115,5 м.

Атмосферное давление постоянно изменяется

Плотность воздуха зависит от температуры, температура же и является главной причиной изменения давления воздуха. Давление тёплого воздуха меньше, чем холодного. Это объясняется тем, что при нагревании воздух, как и все предметы, расширяется, его объём увеличивается и он перетекает в верхние слои на место менее нагретого воздуха, что приводит к уменьшению давления около земной поверхности.

На климатических и синоптических картах точки с одинаковыми показателями давления, приведённые к уровню моря, соединяют изолиниями, называемыми изобарами. Изобары бывают замкнутыми и незамкнутыми. Система замкнутых изобар с пониженным давлением в центре (Н) называется барическим минимумом, или циклоном. Система замкнутых изобар с повышенным давлением в центре (В) называется барическим максимумом, или антициклоном. Незамкнутые системы изобар – барический гребень, ложбина и седловина.

Все барические области делят на две группы: постоянные и сезонные (сохраняют характерные особенности давлений в течение определенного периода года).

Пояса давления на Земле

Давление на Земле распределяется зонально. В обобщённом виде эту зональность представляют в виде поясов:

  • на экваторе расположен пояс низкого давления – экваториальная депрессия;
  • к югу и северу от экватора до 30-40° широты – пояс повышенного давления;
  • на 60-70° с. и ю. ш. – пояса пониженного давления;
  • приполярные районы – пониженное давление.
Пояса атмосферного давления на Земле

На самом деле реальная картина распределения давления на поверхности земли гораздо сложнее.

Перевод единиц измерения давления. Таблицы перевода давления

 Таблица 1. Перевод единиц измерения давления (их соотношение):

Таблица 2. Перевод физических единиц измерения давления (дополнительная):

Единица измерения Па кПа МПа кгс/м2 кгс/см2 мм рт.ст. мм вод.ст. бар
1 Паскаль 1 10-3 10-6 0,1019716 10,19716*10-6 0,00750062 0,1019716 0,00001
1 Килопаскаль 1000 1 10-3 101,9716 0,01019716 7,50062 101,9716 0,01
1 Мегапаскаль 1000000 1000 1 101971,6 10,19716 7500,62 101971,6 10
1 Килограмм-сила на квадратный метр 9,80665 9,80665*10-3 9,80665*10-6 1 0,0001 0,0735559 1 98,0665*10-6
1 Килограмм-сила на квадратный сантиметр 98066,5 98,0665 0,0980665 10000 1 735,559 10000 0,980665
1 Миллиметр ртутного столба (при 0 град) 133,3224 0,1223224 0,0001333224 13,5951 0,00135951 1 13,5951 0,00133224
1 Миллиметр водяного столба (при 0 град) 9,80665 9,807750*10-3 9,80665*10-6 1 0,0001 0,0735559 1 98,0665*10-6
1 Бар 100000 100 0,1 10197,16 1,019716 750,062 10197,16 1

Соотношение между некоторыми единицами измерения давления:

Бар:
1 бар = 0.1 МПа
1 бар = 100 кПа
1 бар = 1000 мбар
1 бар = 1.019716 кгс/см2
1 бар = 750 мм.рт.ст.(торр)
1 бар = 10197.16 кгс/м2 (атм.тех.)
1 бар = 10197.16 мм. вод. ст.
1 бар = 0.98692326672 атм. физ.
1 бар = 10 Н/см2
1 бар = 1000000 дин /см2=106 дин/см2
1 бар = 14.50377 psi (фунт на квадратный дюйм)
1 мбар = 0.1 кПа
1 мбар = 0.75 мм. рт. ст.(торр)
1 мбар = 10.19716 кгс/ м2
1 мбар = 10.19716 мм. вод. ст.
1 мбар = 0.401463 in.h3O (дюйм водяного столба)

КГС/СМ2 (АТМ.ТЕХ.):
1 кгс/см2 = 0.0980665 МПа
1 кгс/см2 = 98.0665 кПа
1 кгс/см2 = 0.980665 бар
1 кгс/см2 = 980.665 мбар
1 кгс/см2 = 736 мм.рт.ст. (торр)
1 кгс/см2 = 10000 мм.вод.ст.
1 кгс/см2 = 0.968 атм. физ.
1 кгс/см2 = 14.22334 psi
1 кгс/см2 = 9.80665 Н/см2
1 кгс/см2 = 98066.5 Н/м2
1 кгс/см2 = 10000 кгс/м2
1 кгс/см2 = 0,01 кгс/мм2


МПа:
1 МПа = 1000000 Па
1 МПа = 1000 кПа
1 МПа = 10.19716 кгс/см2 (атм.тех.)
1 МПа = 10 бар
1 МПа = 7500 мм. рт. ст.(торр)
1 МПа = 101971.6 мм. вод. ст.
1 МПа = 101971.6 кгс /м2
1 МПа = 9.87 атм. физ.
1 МПа = 106 Н/м2
1 МПа = 107 дин/см2
1 МПа = 145.0377 psi
1 МПа = 4014.63 in.h3О

ММ.РТ.СТ. (ТОРР)
1 мм.рт.ст. = 133.3 •10-6 МПа
1 мм.рт.ст. = 0.1333 кПа
1 мм.рт.ст. = 133.3 Па
1 мм.рт.ст. = 13.6 •10-4 кгс/см2
1 мм.рт.ст. = 13.33 •10-4 бар
1 мм.рт.ст. = 1.333 мбар
1 мм.рт.ст. = 13.6 мм.вод.ст.
1 мм.рт.ст. = 13.16 •10-4 атм. физ.
1 мм.рт.ст. = 13.6 кгс/м2
1 мм.рт.ст. = 0.019325 psi
1 мм.рт.ст. = 75.051 Н/см2

кПа:
1 кПа = 1000 Па
1 кПа = 0.001 МПа
1 кПа = 0.01019716 кгс/см2
1 кПа = 0.01 бар
1 кПа = 7.5 мм. рт. ст.(торр)
1 кПа = 101.9716 кгс/м2
1 кПа = 0.00987 атм. физ.
1 кПа = 1000 Н/м2
1 кПа =10000 дин/см2
1 кПа = 10 мбар
1 кПа =101.9716 мм. вод. ст.
1 кПа = 4.01463 in.h3O
1 кПа = 0.1450377 psi
1 кПа = 0.1 Н/см2

ММ.ВОД.СТ.(КГС/М2): 
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -6 МПа
1 мм.вод.ст. = 9.80665 • 10 -3 кПа
1 мм.вод.ст. = 0.980665 • 10-4 бар
1 мм.вод.ст. = 0.0980665 мбар
1 мм.вод.ст. = 0.968 • 10-4 атм.физ.
1 мм.вод.ст. = 0.0736 мм.рт.ст.(торр)
1 мм.вод.ст. = 0.0001 кгс/см2
1 мм.вод.ст. = 9.80665 Па
1 мм.вод.ст. = 9.80665 •10-4 Н/см2
1 мм.вод.ст. = 703.7516 psi


Мы намеренно не предлагаем воспользоваться автоматическим онлайн-конвертером для получения мгновенного результата. Взамен мы предлагаем Пользователям справочную информацию в табличной форме, ознакомление с которой, возможно, поможет понимать смысл и механизм перевода единиц измерения давления, и позволит научиться самостоятельно пересчитывать имеющиеся исходные данные в требуемые физические величины. Наверняка, для инженера такие навыки будут продуктивнее машинных расчётов и сыграют положительную роль на практике в будущем. В условиях нахождения на производстве иногда нужно будет быстро определяться в ситуации, не имея под рукой электронного конвертера и выхода в интернет, а для этого важно помнить и иметь чёткое представление о соотношении распространённых физических единиц измерения между собой. Например, некоторое время назад в России произошли некоторые изменения — в метрологии ушли от общего использования одних единиц на другие физические единицы измерения давления, поэтому стало актуально самостоятельно уметь производить преобразование значений из кгс/см2 в МПа (килограмм-сила на квадратный сантиметр в мегапаскали), кгс/см2 в кПа (килограмм-сила на квадратный сантиметр в килопаскали). Запомнив, сколько  кгс/см2 или килопаскаль содержится в одном МПа, взаимный перевод этих единиц можно легко просчитать «в уме» без привлечения сторонней помощи и гаджетов. Базовые знания, умение ими пользоваться и некоторый практический опыт могут оказаться незаменимыми и ценными в ответственный момент.

Товары на сайте:

Наименование: 

Наименование: 

Наименование: 

Наименование:

 

  

  

Давление атмосферное, гидростатическое. Закон Паскаля, сила. Сообщающиеся сосуды, применение

Тестирование онлайн

  • Давление. Основные понятия

  • Механика жидкостей

Давление

Это физическая скалярная величина, которая определяется по формуле

Атмосферное давление

Атмосфера — это воздушная оболочка Земли, которая удерживается гравитационными силами. Атмосфера имеет вес и давит на все тела на Земле. Давление атмосферы составляет около 760 мм.рт.ст. или 1 атм., или 101325Па. Миллиметр ртутного столба, атмосфера — это различные внесистемные единицы измерения давления. Атмосферное давление уменьшается на 1 мм.рт.ст. при поднятии над Землей на каждые 11м.

Что такое давление в 1 атм? Рукопожатие крепкого мужчины составляет 0,1 атм, удар боксера составляет несколько атмосферных единиц. Давление каблука-шпильки составляет 100 атмосфер. Если на ладонь положить гирю в 100 кг, то получим неравномерное давление в одну атмосферу, при погружении на 10 м под воду получим равномерное давление в 1 атмосферу. Равномерное давление легко переносится человеческим организмом. Нормальное атмосферное давление, которое действует на каждого человека, компенсируется внутренним давлением, поэтому его мы совершенно не замечаем, несмотря на то, что оно является достаточно существенным.

Закон Паскаля

Давление на жидкость или газ передается во всех направлениях одинаково.

Давление внутри жидкости (газа) на одной и той же глубине одинаково во всех направлениях (влево вправо, вниз и вверх!)

Гидростатическое давление

Это давления столбика жидкости на дно сосуда. Какая сила создает давление? Жидкость обладает весом, который давит на дно.


Давление жидкости на дно


Давление на дно сосуда не зависит от формы сосуда, но зависит от площади его дна. При этом сила давления на дно может быть и больше и меньше силы тяжести жидкости в сосуде. В этом заключается «гидростатический парадокс».

На стенку сосуда гидростатическое давление распределено неравномерно: у поверхности жидкости оно равно нулю (без учета атмосферного давления), внутри жидкости изменяется прямо пропорционально глубине и на уровне дна достигает значения . Это переменное давление можно заменить средним давлением

Сообщающиеся сосуды

Это сосуды, которые имеют общий канал внизу.

Однородная жидкость устанавливается в сообщающихся сосудах на одном уровне независимо от формы сосудов, как видно на фотографии.

Разнородные жидкости устанавливаются в сообщающихся сосудах согласно формуле


Гидравлический пресс

Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся сосудов цилиндрической формы. В сосудах двигаются поршни с площадями S1 и S2. Цилиндры заполнены техническим маслом.

Объем жидкости, вытесненный малым поршнем поступает в большой цилиндр.

Гидравлический пресс дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько площадь большего поршня больше площади меньшего. Выигрыша в работе гидравлический пресс не дает.

На практике вследствие наличия трения:

Если сила направлена под углом к нормали (перпендикуляру), то давление определяется по формуле

Газы и жидкости, находящиеся под давлением, нашли широкое применение в промышленной технике. Например, пневматический отбойный молоток. При помощи сжатого воздуха работают также двери в автобусах и метро, тормоза поездов и грузовых автомобилей.

Встречаются также механизмы, работающие при помощи сжатой жидкости. Они называются гидравлическими. Например, устройство гидравлического пресса.

Численное значение атмосферного давления было определено опытным путем в 1643 году итальянским ученым Э.Торричелли.

Стеклянную трубку длиной около метра, запаянную с одного конца, наполняют доверху ртутью. Затем, плотно закрыв отверстие пальцем, трубку переворачивают и опускают в чашу со ртутью, после чего палец убирают. Ртуть из трубки начинает выливаться, но не вся: остаётся «столб» » 76 см высотой, считая от уровня в чаше. Примечательно, что эта высота не зависит ни от длины трубки, ни от глубины её погружения.

Атмосферное давление уравновешивает гидростатическое давление столбика ртути. Согласно закону Паскаля давление атмосферы давит вверх на столбик ртути. А столбик ртути давит вниз своим весом. Ртуть перестает опускаться, когда эти давления одинаковые. Вычислив гидростатическое давление ртути известной высоты, определили давление атмосферы.

Трубка Торричелли с линейкой является простейшим барометром – прибором для измерения атмосферного давления

Для измерения атмосферного давления используют также барометр-анероид.

Поскольку атмосферное давление уменьшается по мере удаления от поверхности Земли, то шкалу анероида можно проградуировать в метрах. В этом случае он называется альтиметром.

Пусть прямоугольный металлический брусок площадью основания S и высотой h лежит на дне сосуда, в который налита вода до высоты H, H>h. Как определить силу давления бруска на дно сосуда?

Возможны два случая! Пусть брусок неплотно прилегает ко дну сосуда, тогда снизу на брусок действует сила давления жидкости. Эта сила больше силы давления жидкости сверху, поэтому возникает сила Архимеда. Сила Архимеда — результат разницы силы гидростатического давления на нижнюю грань бруска и верхнюю грань, зависит от высоты бруска и площади основания.

Используем 2 закон Ньютона:

Рассмотрим второй возможный случай. Пусть брусок прилегает ко дну так плотно, что жидкость под него не подтекает. Снизу отсутствует давление жидкости, следовательно сила Архимеда равна нулю. Сверху же на брусок действует сила давления жидкости и атмосферы.

Используем 2 закон Ньютона для этого случая:

p0 — атмосферное давление,
p — гидростатическое давление столба жидкости высотой H-h.

атмосферное давление | Определение и вариации

Атмосферное давление , также называемое барометрическим давлением , сила на единицу площади, действующая на столб атмосферы (то есть на всю массу воздуха над указанной областью). Атмосферное давление можно измерить с помощью ртутного барометра (отсюда обычно используется синоним барометрическое давление ), который указывает высоту столбика ртути, который точно уравновешивает вес столба атмосферы над барометром.Атмосферное давление также измеряется с помощью барометра-анероида, в котором чувствительный элемент представляет собой один или несколько полых, частично вакуумированных, гофрированных металлических дисков, поддерживаемых от сжатия внутренней или внешней пружиной; изменение формы диска при изменении давления может быть записано с помощью ручки пера и вращающегося барабана с часовым приводом.

изменения атмосферного давления с высотой

У поверхности Земли атмосферное давление уменьшается почти линейно с увеличением высоты.Однако изучение данных на больших высотах показывает, что зависимость экспоненциальная.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Подробнее по этой теме

климат: атмосферное давление и ветер

Атмосферное давление и ветер являются важными факторами, влияющими на погоду и климат Земли. Хотя эти двое …

Узнайте об атмосферном давлении, его единицах и методах измерения.

Описание давления и его измерения.

© Josef Martha—sciencemanconsulting.com Посмотреть все видеоролики к этой статье

Атмосферное давление выражается в нескольких различных системах единиц: миллиметры (или дюймы) ртутного столба, фунты на квадратный дюйм (psi), дин на квадратный сантиметр, миллибар (мб), стандартные атмосферы или килопаскали. Стандартное давление на уровне моря по определению равно 760 мм (29,92 дюйма) ртутного столба, 14,70 фунта на квадратный дюйм, 1013,25 × 10 3 дин на квадратный сантиметр, 1013,25 миллибара, одной стандартной атмосфере или 101.325 килопаскалей. Вариации этих значений довольно малы; например, самые высокие и самые низкие когда-либо зарегистрированные давления на уровне моря составляют 32,01 дюйма (в центре Сибири) и 25,90 дюйма (во время тайфуна в южной части Тихого океана). Существующие небольшие колебания давления в значительной степени определяют характер ветра и шторма на Земле.

Узнайте, почему присоскам требуется внешнее атмосферное давление для давления на внутреннюю часть низкого давления.

Узнайте, почему отсутствие атмосферного давления в космическом вакууме делает присоски непригодными для использования.

Encyclopædia Britannica, Inc. Смотрите все видео к этой статье

У поверхности Земли давление уменьшается с высотой со скоростью примерно 3,5 мбар на каждые 30 метров (100 футов). Однако над холодным воздухом падение давления может быть намного сильнее, потому что его плотность больше, чем у более теплого воздуха. Давление на высоте 270 000 метров (10 −6 мбар) сравнимо с давлением в лучшем из когда-либо созданных человеком вакууме. На высотах от 1500 до 3000 метров (от 5000 до 10000 футов) давление достаточно низкое, чтобы вызвать горную болезнь и серьезные физиологические проблемы, если не будет предпринята тщательная акклиматизация.

Расчет скорости звука во влажном воздухе и при давлении воздуха влажность влажный воздух плотность водяного пара воды атмосферное давление

Расчет скорости звука во влажном воздухе и давление воздуха влажность влажный воздух плотность водяного пара воды атмосферное давление — sengpielaudio Sengpiel Berlin

Расчет
Скорость звука в влажном воздухе ( Относительная влажность )

Этот калькулятор предназначен для определения скорости звука во влажном или влажном воздухе (водяном паре) по Оуэну. Крамер, «JASA», 93, с.2510, 1993 », с давлением насыщенного пара, взятым у Ричарда С. Дэвиса,« Metrologia, 29, стр. 67, 1992 », и мольная доля диоксида углерода 0,0004,
Калькулятор действителен в диапазоне температур от 0 до 30 ° C (от 273,15 до 303,15 K) и в диапазоне давления. От 75 до 102 кПа.
В области между давлениями воздуха 95 и 104 кПа нет заметного изменения скорости звука c .
Стандартное давление воздуха (атмосферное) 101325 Па = 101.325 кПа или 1013,25 гектопаскалей.

Скорость звука в воздухе определяется самим воздухом и не зависит на амплитуде , частоте или длине волны звука . Для идеального газа скорость звука зависит только от его температуры и не зависит давления газа. Эта зависимость действительно хороша и для воздуха, в хорошем приближении и может рассматриваться как идеальный газ.
Воздействие окружающей среды изменяет скорость звука и звукопоглощение в воздухе. Даже, казалось бы, небольшие процентные изменения могут вызвать серьезное прослушивание проблемы в закрытых акустических помещениях.

Здесь все равно вводится давление воздуха, возможно, вам придется задействовать давление далеко от нормы. Не забывайте, это сайт для звукорежиссеров.
Используемый браузер не поддерживает JavaScript.
Вы увидите программу, но функция работать не будет.

Примечание для музыкантов и техников (не для профессоров физики):
Скорость звука четко меняется с температурой, немного с влажностью. — но не с давлением воздуха (атмосферное давление).
Слова «звуковое давление на уровне моря» неверны и вводят в заблуждение в случай «скорости звука». Индикация температуры, однако, абсолютно необходимо.
Изменение давления воздуха не меняет звучание музыкального инструменты в концертных залах или в комнатах. Изменение температуры делает это.

Поскольку давление воздуха может быть введено в компьютер, нет противоречие. В диапазоне давления воздуха от 98 до 104 кПа практически нет возникают изменения скорости звука. В условиях давления воздуха, при которых скрипач или кларнетист чувствует себя хорошо, заметных изменений темпа игры нет. звук.

Среднее давление воздуха на уровне моря составляет 101325 Па. Однако эта информация несущественно для скорости звука. Нам всегда требуется указание температуры.

Это ошибочное предположение, что скорость звука уменьшается. с высотой над уровнем моря, потому что плотность воздуха убывают с высотой. Изменение атмосферного давления не меняет скорость звука.
Только более низкая температура (!) Позволяет снизить скорость звук на больших высотах.
Скорость звука не имеет ничего общего с «уровнем моря» и звуковое давление и без воздуха среды нет скорости звука.
В единицах СИ для сухого воздуха при 20 ° C (68 ° F) скорость звука c составляет 343 метра в секунду (м / с).
Это также соответствует скорости 1235 км / ч, 767 миль / ч, 1125 футов в секунду (фут / с) или 666 узлов.

767,3 миль в час (миль / ч), 12,79 миль в минуту (миль / мин), 0,2131 мили в секунду (миль / с).
Это 0,343 километра в секунду (км / с) или 20,58 километра в минуту (км / мин).
При температуре ϑ = 0C скорость звука в сухом воздухе была определена как c = 331,3 м / с. 0 ° C равняется 68 ° F.

Нет смысла давать скорость звука, добавляя слова «стандартная атмосфера на уровне моря».
Чтобы получить скорость звука , важна температура , а не барометрическое давление.

Заявление: Статическое давление воздуха p_ и плотность ρ воздуха (плотность воздуха) пропорциональны при одном и том же
температура. Отношение p_ / ρ всегда постоянно, на высокой горе или даже на высоте уровня моря.

Скорость звука


Это означает, что отношение p_ / ρ всегда постоянно на высокой горе, и даже на «уровне моря».Статическое атмосферное давление p _ и плотность воздух ρ всегда идут вместе. Соотношение остается постоянным.

При расчете скорости звука забудьте об атмосферном давлении , но посмотрите внимательно на очень важную температуру.
Скорость звука меняется с высотой только из-за изменение температуры там.

Давление зависит от температуры и косвенно от высоты.

Индекс адиабаты или отношение удельных теплоемкостей κ (каппа) = c p / c V .
κ = 1,67 для одноатомных молекул, 1,40 для двухатомных молекул и 1,33 для трехатомных молекул.

Примечание: плотность воздуха ρ (rho) не совпадает с давлением воздуха p 0 .

Заявление: скорость звука — температура имеет значение, а не давление воздуха

Расчет: скорость звука c в воздухе и важная температура
Скорость звука называется Мах 1
Мах обычно используется для обозначения скорости объекта, например самолета или ракета, когда она движется со скоростью звука или кратной ей.
Скорость выше 1 Маха называется сверхзвуковой.
Число Маха ниже 1 означает, что скорость потока ниже скорости звука — а скорость составляет дозвуковых .
Число Маха 1 означает, что скорость потока — это скорость звука, а скорость вокруг нее составляет околозвуковых .
Число Маха выше 1 означает, что скорость потока выше скорости звука — а скорость составляет сверхзвуковых .
Более чем число Маха 5 называется гиперзвуковой . «Число Маха» — это безразмерное отношение.
M <1: Дозвуковой поток
M = 1: Звуковой поток
M> 1: сверхзвуковой поток
Число Маха M <0,3 0,3 M = 1 M ≈ 1 1 5
Имя Низкий дозвуковой Высокий дозвуковой Соник Transonic Сверхзвуковой Гиперзвуковой

Примечание. Скорость звука c не зависит от частота и амплитуда звуковой волны и давление воздуха.Но скорость звука зависит от температуры.

Сверхзвуковая скорость абсолютно не связана с давлением воздуха — а с температурой!

Плотность воздуха ρ также не имеет значения, потому что отношение давления воздуха p_ к плотности ρ , то есть p_ / ρ , всегда постоянно. Посмотрите на эту формулу:
Скорость звука
Зависимое от частоты затухание в воздухе (дБ) в
Расстояние 30 м при различной влажности (в процентах)


Постоянство уровня влажности очень важно, при записи.Идеальной влажности не бывает.

Расчеты плотности воздуха

Сначала рассмотрим закон идеального газа:

(1) p · V = n ​​ · R · T

p = давление, паскали (умножьте мб на 100, чтобы получить паскали)
V = объем в м 3
n ​​ = количество молей
R = удельная газовая постоянная
T = температура K = ° C + 273.15

Плотность D = ρ — количество молекул идеального газа в определенном объеме.
В этом случае молярный объем, который можно математически выразить как:

(2) D = ρ = n ​​/ V

D = ρ = плотность в кг / м 3
n ​​ = количество молекул
V = объем в м 3

Объединив предыдущие два уравнения, выражение для плотности D = ρ станет:

(3)

D = ρ = плотность в кг / м 3
p = давление в паскалях (умножьте мб на 100, чтобы получить паскали)
R = удельная газовая постоянная = 287.058 Дж / (кг · K) для сухого воздуха
T = температура K = ° C + 273,15

В качестве примера, используя стандартные условия на уровне моря: P = 101325 Па и T = 15 ° C,
плотность воздуха на уровне моря, может быть рассчитана как:

D = ρ = 101325 / (287,058 × (15 + 273,15)) = 1,2250 кг / м 3

Этот пример был получен для сухого воздуха при стандартных условиях.Для реальных ситуаций
необходимо понимать, как на плотность влияет влажность воздуха.

Плотность D = ρ смеси молекул сухого воздуха и молекул водяного пара может быть выражена как:

(4)

D = ρ = плотность в кг / м 3
p d = давление сухого воздуха в паскалях
p v = давление водяного пара в паскалях
R d = удельная газовая постоянная для сухого воздуха = 287.05 Дж / (кг · К)
R v = газовая постоянная для водяного пара 461,495 Дж / (кг · K)
T = температура K = ° C + 273,15

Для определения плотности воздуха необходимо знать фактическое давление воздуха, также
известное как абсолютное давление, или давление станции, давление водяного пара и температура.


В 1970 году военно-морской флот США для модели
выбрал опорный уровень давления 0 дБ 1 мкПа. подводная работа для получения звука в воде.
Примерно одинаковый уровень детализации для воздуха и воды на соответствующих эталонное давление по уровню отличается примерно на 62 дБ.
Так снимите с уровня звука воды около 62 дБ для сравнения с звуковой уровень воздуха.

Скорость звука в воде составляет приблизительно 1500 м / с. Есть возможность замерить изменения
в температуре океана, наблюдая за происходящим изменением скорости звука на больших расстояниях.
Скорость звука в океане примерно равна:

c = 1449,2 + 4,6 × T — 0,055 × T 2 + 0,00029 × T 3 + (1,34 — 0,01 × T ) · ( с — 35) + 0,0163 × z
T = температура в градусах Цельсия
с = соленость в частях на тысячу
z = глубина в метрах

Таблица (график): Воздействие температуры
Плотность воздуха, скорость звука, характеристика акустики
сопротивление и зависимость температуры воздуха

Температура
воздуха ϑ в ° C
Скорость звука
c м / с
Время на 1 м
Δ t в мс / м
Плотность воздуха
ρ в кг / м 3
Импеданс
воздуха Z 0 в Н · с / м 3
+40 354.94 2,817 1,1272 400,0
+35 351,96 2,840 1,1455 403,2
+30 349,08 2,864 1,1644 406,5
+25 346,18 2,888 1,1839 409,4
+20 343.26 2,912 1,2041 413,3
+15 340,31 2,937 1,2250 416,9
+10 337,33 2,963 1,2466 420,5
+5 334,33 2,990 1,2690 424,3
0 331.30 3,017 1,2920 428,0
−5 328,24 3,044 1,3163 432,1
−10 325,16 3,073 1,3413 436,1
−15 322,04 3,103 1,3673 440,3
−20 318.89 3,134 1,3943 444,6
−25 315,72 3,165 1.4224 449,1

ϑ = Температура, c = Скорость звука, ρ = Плотность воздуха, Z 0 = ρ × c = Удельное акустическое сопротивление воздуха
Звуковое давление p = √ ( I × Z 0 ) и Интенсивность звука I = p ² / Z 0 ρ = 101325 / (287.058 × (273,15 + ϑ ))
Стандартное давление воздуха p 0 = 101325 Па, Удельная газовая постоянная R = 287,058 Дж / кг × К.

Примечание: Давление воздуха p и плотность воздуха ρ не совпадают.
В газах чем выше скорость звука, тем выше будет высота звука при пении.

Только из-за понижающейся температуры воздуха, которая уменьшается с высотой, скорость звука уменьшается.

Иногда ошибочно принимают, что давление и плотность воздуха одинаковы.
Скорость звука c не является скоростью частицы v .
Скорость звука v лучше называть скоростью частицы v .
Скорость звука c лучше называть скоростью звука c .

Расчет и преобразование: температура и скорость звука

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

Звуковые волны и электромагнитные волны разные. Звуковые волны нуждаются в среда для перемещения, а электромагнитные волны — нет. Свойства звуковой волны зависят от свойств среды, через которую она проходит.

Скорость звука в воде

Скорость звука в воде составляет около 1480 м / с.Можно измерить изменения температуры океана
путем определения скорости звука на больших расстояниях. Скорость звука в океанской воде составляет примерно:

, где T — температура в градусах Цельсия (C), S — соленость в psu и D — глубина в метрах.

Изменение скорости звука при изменении высоты

Стандартная таблица: Скорость звука на разной высоте
Скорость звука не постоянна, а фактически зависит от температуры на этой высоте.
Утверждение, что скорость звука связана с высотой над землей, есть не верно.
Скорость звука меняется только с температурой.
Конечно, там просто очень холодно.

Изменение давления воздуха, связанное с изменением высоты

Вопрос: Как изменится давление воздуха, если высота изменится на 1 метр?

Гидростатическое давление рассчитывается согласно Blaise Pascal:

Этот закон также применяется для столба воздуха.
Высота х = 1 м
Стандартное ускорение свободного падения g = 9,80665 м / с 2
Плотность воздуха при 20 ° C составляет ρ 20 = 1,204 кг / м 3

Высота 1 м изменяет давление воздуха при постоянной температуре 20 ° C на
p = ρ 20 г h = 1,204 кг / м 3 × 9,80665 м / с 2 × 1 м = 11.8 Па (Н / м²)

Практическое правило: на уровне земли давление воздуха уменьшается на 1 гПа = 100 Па
при изменении высоты ч = 8,5 метра.

Но температура имеет тенденцию к снижению с высотой.

Конвертер: Фаренгейт в Цельсий и Цельсий в Фаренгейт

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

[начало страницы]



6 Лучший манометр для воды в 2020 году — [Мнение экспертов] Обновлено

Манометры — это просто инструменты, которые помогут вам определить давление воды. Вы можете использовать водяной манометр для измерения статического давления воды, давления в колодце, а также давления для спринклерных и ирригационных систем. Манометры также можно использовать для определения утечек в водопроводных или садовых системах, а также для определения падения давления из-за необычных отложений, обнаруженных в трубопроводе.

Вы никогда не узнаете, правильное ли давление воды у вас, пока не приобретете новый манометр . Какой же лучший манометр для воды? У нас есть шесть отличных манометров от таких компаний, как Flotec, Pool Supply Town и Rain Bird. Мы рассмотрим их положительные и отрицательные стороны, а затем определим, какой водяной манометр стоит ваших вложений.

Без лишних слов, вот наши шесть манометров, которые мы будем рассматривать.

Манометр для измерения давления воды Rain Bird P2A ( Самый популярный )

PoolBU

Pool Supply Super Pro 80931

Flotec Brands2O TC2104-P2 Манометр для скважинного насоса

Редуктор давления Renator M11-0660R с манометром

Давление

НОВАЯ МАНОМЕТРА ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С ЖИДКОСТЬЮ ( Выбор редакции )

Рекомендуемый 6 лучших манометров Обзоры

.Датчик давления воды Rain Bird P2A

Этот первый манометр изготовлен компанией Rain Bird. Его максимальное значение составляет 200 фунтов на квадратный дюйм. Он имеет вторичное считывание до 14 килограммов на квадратный сантиметр. Место соединения находится в верхней части манометра.

Этот манометр легко читается и может быстро адаптироваться к любому крану или шлангу благодаря дополнительному резьбовому переходнику. Резьба позволяет подключать его к-дюймовым наконечникам шлангов с наружной резьбой, так что его можно подключить либо к крану на заднем дворе, либо к садовому шлангу.

Вы можете использовать этот манометр, чтобы определить, сколько спринклеров вам понадобится для регулятора давления.

Дизайн довольно простой, да и многое другое. Манометр Rain Bird оснащен латунной муфтой, поэтому он может работать долгое время, особенно когда речь идет о работе с водой и влагой.

Единственный недостаток этого манометра заключается в том, что вода будет заливать его, когда вы попытаетесь проверить его с помощью домашнего крана. Насколько мы могли судить, это не повреждает и не портит водяной манометр, но может вызвать проблемы в будущем.Мы могли видеть воду изнутри лица.

Плюсы

  • Подходит как для шлангов, так и для кранов
  • Идеально для спринклерной системы
  • Долговечность из латуни
  • Максимальный PSI 200
  • Поставляется с адаптером 912 912

    Минусы

    • Утечки воды внутри манометра

    Здесь мы также нашли несколько лучших цифровых манометров , вы можете проверить один раз.

    2. Pool Supply Town Super Pro 80960BU

    Pool Supply Town предлагает нам еще один простой манометр для воды. Калибр — два дюйма в диаметре. У этого есть только максимальное давление 60 фунтов на квадратный дюйм. Этот манометр предназначен для использования с большинством песочных, картриджных и DE-фильтров таких брендов, как Pentair, Jandy, Hayward и Waterway.

    У этого манометра от Pool Supply Town есть латунная опора диаметром всего полдюйма. К сожалению, он не подключается к традиционным садовым шлангам или кранам.У этого манометра нет переходника с резьбой, но, конечно, вы всегда можете купить его отдельно.

    Больше нечего сказать об этом манометре от Pool Supply Town. Он явно имеет свои пределы, от максимального PSI в 60 до отсутствия резьбового переходника. Не помогает то, что они так долго не живут. Домовладельцы, как правило, покупают два или три из них одновременно, и с ними обращаются как с запасными частями.

    Плюсы

    • Долговечность из латуни
    • Можно использовать для бассейнов

    Минусы

    • Макс. PSI 3 60
Не очень долго .Flotec Brands2O TC2104-P2 Манометр для скважинного насоса

Манометр Flotec имеет чистый белый цвет с отображением PSI и килограммов на квадратный сантиметр. Максимальный PSI составляет 100. Место соединения находится в нижней части манометра.

Этот манометр предназначен для использования с погружными насосами для скважин или струйными насосами для бассейна. Он контролирует не только давление воды, но и производительность водяного насоса.

Муфта изготовлена ​​из латуни для большей прочности и стабильной работы манометра.Сам датчик сделан из пластика, так как это линза, защищающая его лицо.

Его размер соединения, однако, довольно мал, четверть дюйма в диаметре, у вас может не быть коллектора, который мог бы это сделать, и, скорее всего, в вашем местном магазине бытовой техники не будет для этого адаптера.

Плюсы

  • Долговечность из латуни
  • Максимальное давление 100 фунтов на квадратный дюйм
  • Может использоваться для бассейнов

4.Renator M11-0660R Редуктор давления воды с манометром

Это более сложный, чем другие манометры до сих пор. Этот манометр, в частности, от Renator, включает в себя прикрепленное к нему латунное приспособление, называемое редуктором давления воды.

Если вы хотите добиться меньшего давления воды из шланга или крана, это один из способов сделать это. Максимальный PSI на манометре составляет 160, что является приличным пределом.

Латунный переходник хорошо справляется с влагой и водой и обеспечивает стабильную работу манометра.Однако внутри этого редуктора находится масло для борьбы с трением внутренних механизмов, поэтому оно служит дольше, чем другие манометры водяного давления.

Этот манометр можно подсоединять прямо к ¾-дюймовым шлангам и смесителям, поэтому вам не требуется специальный адаптер, так как он уже обеспечивает необходимый вам фитинг.

Манометр Renator поставляется с годовой гарантией, что очень редко для такого типа продукции. Если этот продукт выйдет из строя в течение года после владения им, вы можете иметь право на новый манометр.

Это самый дорогой из манометров на сегодняшний день. Вы не должны ожидать, что заплатите так много только за датчик, но если вас заинтриговало то, что еще предлагает этот продукт, мы не понимаем, почему вам не следует его рассматривать.

Еще одна неудача заключается в том, что датчик иногда может давать неточные данные. Когда он не перенаправляет давление или даже отключен от сети, игла не будет находиться на «0», как предполагалось. В этом отношении иметь неточный датчик — все равно что не иметь его вообще.

Плюсы

  • Поставляется с редуктором давления воды
  • Долговечность из латуни
  • Максимальный PSI 160.
  • Подходит как для шлангов, так и для кранов

000
000

  • Стоит много денег
  • Показания могут быть неточными

5. Манометр LDR 020 9645

LDR Industries имеет манометр давления воды с максимальным давлением 200 фунтов на кв. Дюйм.Место соединения находится в верхней части манометра. Этот водяной манометр также доступен с предельными значениями 30, 160 и 300 фунтов на квадратный дюйм.

Эта муфта изготовлена ​​из латуни, поэтому клапан может продолжать хорошо работать в течение длительного периода времени. Он поставляется с-дюймовым переходником для шланга, так что вы можете легко подключить этот датчик, чтобы высушить шланг или уличный кран.

Это манометр для воды, который был протестирован и одобрен CSA (Канадская ассоциация стандартов). Он также может выдерживать давление до 200 фунтов.

Красная стрелка — это то, чего стоит остерегаться. Он очень рыхлый. Пытаясь прочитать его, убедитесь, что вы не толкаете его, не трясете или не трясете клапан давления воды, в противном случае стрелка будет двигаться, и вы можете получить неточные показания.

Плюсы

  • Долговечность из латуни
  • Максимальное давление 200 фунтов на квадратный дюйм
  • Поставляется с резьбовым переходником
  • Подходит как для шлангов, так и для кранов

200
23 Минусы
  • Может дать вам неточные показания
  • 6.НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ ЗАПОЛНЕННАЯ ЖИДКОСТЬЮ

    Наконец, у нас есть манометр для воды от компании, которая просто известна как «Манометр». Есть две версии этого измерителя: одна с максимальным давлением 100 фунтов на кв. Тот, который мы рассматриваем, датчик с пределом 100 фунтов на квадратный дюйм.

    Этот водяной манометр может также измерять давление масла, газа и пара, поэтому, если у вас есть другие применения с другими веществами, например, с топливом, вы также можете использовать этот прибор для измерения его давления.

    Циферблат этого водомера имеет диаметр два с половиной дюйма. Это довольно много для водяного манометра, но вы можете видеть его лучше, чем другие манометры, с определенного расстояния.

    Этот водяной манометр утверждает, что не оставляет места для ошибок с точностью до 1,5%. Этот манометр намеренно наполняется водой, и он по-прежнему будет работать по назначению.

    Наружная оболочка из нержавеющей стали, смачиваемые части из медного сплава. Также есть наполнитель из глицерина, чтобы подавить эффекты пульсации и вибрации.Линза изготовлена ​​из поликарбонатного пластика.

    Что вам нужно знать об этом манометре, так это то, что глицерин необходимо время от времени доливать. Если вы планируете часто использовать этот продукт, он должен иметь хорошее потребление глицерина, чтобы манометр не трясся при измерении давления воды. К сожалению, это может быть для вас постоянными расходами.

    Плюсы

    • Защищает от тряски во время испытаний
    • Имеет большое лицо
    • Мало места для неточностей
    • Может считывать воду, нефть и газ

    200 Минусы
  • Необходимо периодически доливать глицерин
  • Что нужно знать перед покупкой водяного манометра

    Если вы ищете лучший водяной манометр, который прослужит долго, лучше всего построить его самостоятельно.Однако это не так просто. Сначала вам нужно найти датчик хорошего качества, а затем адаптировать его так, как вы хотите.

    Проблема заключается в том, чтобы найти качественный датчик, который не замерзнет зимой и не изнашивается после нескольких месяцев использования. Он не стоит ни копейки, если не дает точных показаний.

    Если у вас все еще есть вопросы о покупке водяного манометра, вот несколько ответов на часто задаваемые вопросы:

    Зачем вам нужен водяной манометр?

    При очистке воды очень важно давление воздуха или воды.Например, посмотрите, как работает резервуар для воды под давлением. Помимо домашних тестов, он используется для множества целей.

    Вам необходимо периодически проверять давление воды в доме. Слишком большое количество может повредить ваши трубы, слишком низкое означает, что с системой давления что-то не так. Как бы то ни было, это, безусловно, инструмент, который вы должны добавить в свой список желаний.

    Нужен ли мне шланг для манометра?

    Хотя для работы манометра не требуется шланг, стоит иметь шланг, так как его подключение к манометру устранит любые тривиальные проблемы с доступом, поскольку шланги обычно обладают достаточной гибкостью, чтобы работать даже с самыми трудными из них. арматура.

    Какой максимальный PSI мне нужен?

    Мы действительно не можем ответить вам на этот вопрос, так как у всех разные ситуации. Однако для домашнего использования многие манометры имеют порог от 0 до 150 фунтов на квадратный дюйм в качестве стандарта.

    В большинстве случаев давление воды в доме никогда не превышает 100 фунтов на квадратный дюйм, так что это должно дать вам более чем достаточно места для напора, чтобы получить манометр, который не только точен, но и легко читается. Да, иногда не всегда лучшая идея получить датчик с максимальным пределом PSI, так как бывает сложнее определить точное значение PSI.

    Что лучше для манометров: пластиковая линза или стеклянная линза?

    Линзы из поликарбонатного пластика обычно более доступны по цене, поэтому сегодня они присутствуют на большинстве датчиков. Пластиковые линзы, однако, не делают продукт некачественным.

    Пластиковые линзы обычно небьются, но могут поцарапаться. Стеклянные линзы устойчивы к царапинам, но могут разбиться при падении. Выберите тот тип, который, по вашему мнению, подойдет вам больше.

    Как проверить давление воды дома?

    Чтобы проверить давление воды в доме, вам понадобится домашний манометр.У инструмента будет место сверху, где он прикручивается к первому крану, потому что именно там вы получите наибольшее давление.

    1. Убедитесь, что на обратной стороне манометра есть шайба.
    2. Хорошо затяните.
    3. Во время этого теста убедитесь, что в вашем доме никто не пользуется краном.
    4. Медленно поверните кран до упора.
    5. Вы увидите показания на контрольном манометре.

    В зависимости от того, где вы живете, вы увидите, какой PSI вы получаете на шкале.Если у вас высокое давление воды, скажем, 160 фунтов на квадратный дюйм, вам необходимо добавить редукционный клапан. Его также называют регулятором давления.

    Советы для получения точных показаний манометра

    Если вам нужны точные показания, вот вам быстрый совет.

    Используйте манометр, который вдвое превышает ожидаемое давление в вашем регионе. Например, если максимальное давление воды составляет 80 фунтов на квадратный дюйм, возьмите манометр на 160 фунтов на квадратный дюйм. Если вы хотите большей точности, возьмите более крупный, например манометр на 200 фунтов на квадратный дюйм.

    Лучше купить манометр большого диаметра для проверки давления воды для более качественного движения внутри.Кроме того, наличие большего количества делений с большим циферблатом позволит вам напрямую читать с точностью до 1 фунт / кв.дюйм или меньше.

    Не просто широко откройте клапан и сбросьте полное давление в линии на манометр. Либо будьте добры к своему инструменту, либо вы переоцените его. Если это всего лишь 100 или 200 манометр для проверки давления, вы можете буквально выбросить его в первый день.

    Если вы видите, что игла сильно заедает, это означает, что калибратор ушел навсегда. Если вы хотите избежать этого, медленно откройте клапан.

    Следите за ростом давления, а также убедитесь, что у манометра есть демпфер, если вы используете его на линии с пульсирующим давлением.Таким образом, даже если вы купите самый дешевый, заполненный маслом или даже гликоль, вы сможете продлить срок его службы.

    Различные типы водяных манометров

    Перед покупкой обязательно прочтите спецификации производителя. Некоторые манометры предназначены только для проверки давления воды, а другие используются для измерения давления газа и масла.

    Типы циферблатов

    1. Только шкалы шкалы: Этот тип шкалы считывается только в барах, и вы увидите их много в Великобритании, потому что они используют этот метод только для измерения давления воды.

    2. PSI только набирает: В США все мы используем показания PSI для давления воды. Циферблат этого манометра показывает только PSI.

    3. Бар и фунт / кв. Дюйм: Понятно. В нем есть лучшее из обоих миров, а также очень полезный инструмент. Это избавит вас от необходимости конвертировать измерения. Потому что в некоторых штатах производители бытовой техники изложат некоторые рекомендуемые правила для использования в барах или фунтах на квадратный дюйм.

    4. Цифровые циферблаты: Этот тип инструмента использует цифровой дисплей для удобного считывания.

    5. Ленивая ручная игла циферблата: Этот тип манометра чрезвычайно полезен, когда вам нужно проверить давление воды в течение ночи. Вы можете прикрепить их на долгое время, и ленивая рука будет двигать иглой, но останется в самой высокой точке.

    Это означает, что вы сможете определить самую высокую точку, в которой давление достигло максимума. Это незаменимый инструмент для домовладельцев, которые обеспокоены резким скачком давления воды в ночное время.

    Просто прикрепите один из них и дождитесь чтения.Вам не нужно стоять весь день.

    6. Дуплексный циферблат: Имеет две шкалы вместо одной. Этот тип манометра отлично подходит для измерения двойных показаний. Есть одна шкала температуры и отдельная шкала давления.

    7. Циферблаты, заполненные жидкостью: Если вам нужен более долговечный манометр, заполненные жидкостью циферблаты — отличный вариант. Как известно, две основные причины неисправности манометра — это конденсация воды и вибрация труб.

    Зимой датчик может замерзнуть и повредить внутренние механизмы.При заполнении манометра вязкими веществами не остается места для проникновения окружающего воздуха и влаги. Это предотвратит образование конденсата и уменьшит вибрацию иглы.

    Типы подключения

    Существует три основных типа подключений.

    1. Подключение снизу
    2. Подключение сзади
    3. Подключение сверху

    Выбор подходящего манометра для измерения давления воды

    Давайте сначала разберемся с наиболее очевидным. Если вы не сантехник и вам нужен манометр для бытовых нужд только изредка, лучше купите дешевый манометр.

    Некоторые из недорогих моделей довольно точны, просты в использовании, и если они случайно сломаются, их легко заменить. Теперь давайте посмотрим на другие ключевые компоненты манометра водяного насоса.

    Вариант крепления

    Выберите подходящий вариант крепления, прежде чем выбирать что-либо еще. Вам нужно решить, как вы собираетесь монтировать датчик.

    Если вы думаете, что пространство ограничено или он будет находиться в неудобном положении, выберите правильный вариант крепления, который обеспечит легкий доступ и четкое отображение циферблата.

    Диапазон шкалы

    Если вы находитесь в Великобритании, выберите шкалу манометра от 0 до 10 бар, что составляет 0–150 фунтов на квадратный дюйм. Это только для бытовых целей. Профессиональным пользователям нужно больше, чем это. Однако, если вам кажется, что в вашем районе высокое давление воды, выберите 200.

    Обычно давление воды в жилых помещениях редко превышает 6 бар. Однако, если вам нужна большая свобода действий и лучшее показание в фунтах на квадратный дюйм, выберите манометр большего диаметра с лучшей шкалой.

    Бар или PSI?

    Если вы профессиональный сантехник и переезжаете с места на место, лучше иметь прибор, который может показывать оба значения.Обычно в США вам нужны только показания PSI. Но на всякий случай покупка двойного датчика показаний сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.

    Премиум или эконом?

    Манометры высокого давления доступны в различных номинальных значениях давления и конфигурациях. Некоторые производители предоставят вам корпус из нержавеющей стали с аналогичным материалом резьбы, а другие — только из латуни.

    Если вы хотите потратить больше, вы можете выбрать высокоточные манометры, заполненные жидкостью.Для домашнего использования это просто перебор. Вам лучше с экономическими моделями.

    Окончательный вердикт

    Манометр, который вам необходимо купить, — это манометр НОВЫЙ ДАВЛЕНИЕ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ С ЖИДКОСТЬЮ.

    Мы считаем, что большое лицо очень помогает при проверке давления воды. Благодаря диаметру 2,5 дюйма вы можете видеть давление воды, не наклоняясь и не приближая манометр к себе.

    Говоря о перемещении, вы обычно не хотите прикасаться к манометру, когда он пытается измерить давление воды, на случай, если вы можете переместить иглу по ошибке.Глицерин внутри этого калибра предотвратит большинство вибраций или урчаний, так что игла будет максимально точной.

    Вам нужно будет купить адаптер отдельно, а покупка глицерина может оказаться слишком сложной задачей, но это измеритель качества, который, похоже, не имеет никаких признаков замедления всего через несколько месяцев. По этим причинам водяной манометр Gauge — наш выбор номер один.

    Связанный обзор:

    Обзор системы отстойника резервного аккумулятора

    Обзор лучших смол для смягчения воды в 2020 году — сравнение лучших моделей

    Эксперименты с давлением воздуха: я не могу выдержать давление! — Мероприятие

    MyTE Переключить навигацию
    • Просмотр
      Учебный план
      • Все учебный план
      • Шт.
      • уроков
      • Действия
      • Осыпает
      • Maker Challenges
      • Living Labs
      • Предметные области
      • Типы учебных программ TE
      • e4usa
    • K-12
      Инженерное дело
      • Что такое инжиниринг?
      • Зачем преподавать инженерное дело в K-12?
      • Виды техники
    • Математика и
      Физика
      • Инженерная физика
      • Инженерная математика

    • NGSS
    • Проектирование
      Проектирование
      • Процесс проектирования
      • Дизайн-мышление
    • Популярные
      темы
    • Стандарты
      • Поиск учебной программы по стандартам
      • Поиск учебной программы по NGSS
      • Поиск учебной программы по стандартам Common Core
      • Расскажите мне о NGSS

    • О компании
      • О компании TeachEngineering
      • Типы учебных программ TE
      • Часто задаваемые вопросы
      • Отправить учебный план
      • Станьте TE Reviewe

    Руководство для начинающих по герметизации самолета — AeroSavvy

    Как и почему в самолетах находится давление?

    Легко принять полет как должное.Мы садимся в комфортабельный авиалайнер и летим высоко в стратосфере, не задумываясь о , дыша . Это возможно благодаря системе наддува самолета. Вот как работает магия…

    Гипотетический эксперимент: если вы поместите весы в вакуумную камеру и сравните вес наполненного шара с пустым, вы увидите, что воздух имеет массу.

    Толщина атмосферы Земли составляет около 300 миль. На уровне моря наши тела подвергаются давлению около 14,7 фунта от этого высокого столба воздуха.Бьюсь об заклад, вы даже не заметите! Для животных, бродящих по поверхности земли, атмосферное давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм обеспечивает идеальное количество кислорода.

    По мере того, как мы набираем высоту, давление воздуха, действующее на нас, быстро уменьшается. Вы замечаете уменьшение, когда ваши уши хлопают, когда вы поднимаетесь в гору или едете на быстром лифте. Несмотря на то, что толщина атмосферы составляет 300 миль, большинство молекул воздуха сдавливаются на расстояние нескольких тысяч футов от поверхности Земли.

    Денвер в порядке.Повышение чревато неприятностями.

    По мере того, как мы поднимаемся выше, молекулы воздуха все дальше расходятся. Когда мы дышим, наши легкие поглощают меньше воздуха и кислорода. Люди, живущие в Денвере, штат Колорадо (5600 футов), вполне счастливы, дыша атмосферой ниже 12 фунтов на квадратный дюйм. Но если подняться на большую высоту, давление падает очень быстро.

    На высоте 18 000 футов атмосферное давление опускается до 7,3 фунтов на квадратный дюйм, что составляет примерно половину давления на уровне моря. В глотке воздуха просто не хватает кислорода для адекватного снабжения мозга.При таком давлении у здорового взрослого человека остается всего 20-30 минут полезного сознания.

    Авиалайнеры летают на высоте от 30 000 до 43 000 футов. На этих высотах атмосфера обеспечивает давление менее 4 фунтов на квадратный дюйм. Если вы попробуете дышать на этой высоте, ваше полезное сознание будет меньше минуты (вскоре после этого наступит смерть).

    Чтобы выжить на большой высоте, пассажиры самолета нуждаются в помощи для дыхания. Решение состоит в том, чтобы накачать воздух в самолет, чтобы внутреннее давление было достаточно высоким, чтобы люди были счастливы.

    Зачем заморачиваться с наддувом? Почему бы не полететь низко?

    Самолеты, безусловно, могут летать на высоте ниже 10000 футов, где атмосферное давление составляет 10 фунтов на квадратный дюйм или выше, но у него есть некоторые недостатки:

    • Трудно пересечь горный хребет высотой 14 000 футов на высоте 10 000 футов.
    • Большая часть плохой погоды бывает на малых высотах.
    • Турбореактивные двухконтурные двигатели очень неэффективны на низком уровне.
    • На малых высотах скорость полета самолета ниже.

    Если вам нужна быстрая и плавная поездка на экономичном самолете, который может пролететь над горным хребтом, нам нужно повысить давление!

    Как работает система наддува?

    Корпус самолета (фюзеляж) представляет собой длинную трубу, способную выдерживать значительный перепад давления воздуха; представьте это как большую пластиковую бутылку из-под газировки.Теоретически мы могли бы закрыть бутылку, чтобы по мере набора высоты внутреннее давление воздуха оставалось прежним. Мы не можем этого сделать, потому что сложно полностью герметизировать фюзеляж огромного самолета. Даже если бы мы могли, пассажиры быстро израсходовали бы доступный кислород. А только представьте запах внутри идеально запечатанной трубки в долгом перелете! Ясно, что большая запечатанная бутылка из-под содовой не подойдет нам без каких-либо изменений.

    Фюзеляж немного похож на бутылку из-под газировки с дыркой в ​​задней части.

    Для решения этих проблем системы наддува постоянно закачивают свежий наружный воздух в фюзеляж.Для контроля внутреннего давления и выхода старого, вонючего воздуха есть моторизованная дверь, называемая выпускным клапаном , расположенная рядом с хвостовой частью самолета. Он размером с портфель и расположен сбоку или внизу фюзеляжа. На больших самолетах часто бывает два выпускных клапана. Клапаны автоматически управляются системой наддува самолета. Если внутри кабины требуется более высокое давление, дверь закрывается. Чтобы снизить давление в кабине, дверь открывается медленно, позволяя выходить большему количеству воздуха.Это одна из самых простых систем в самолете.

    Выпускной клапан на Boeing 767-300F

    Одним из преимуществ системы наддува является постоянный поток чистого свежего воздуха, проходящего через самолет. Воздух внутри самолета полностью меняется каждые две-три минуты, что делает его намного чище, чем воздух в вашем доме или офисе.

    Системы наддува

    предназначены для поддержания внутреннего давления в кабине от 12 до 11 фунтов на квадратный дюйм на крейсерской высоте. В обычном полете, когда самолет набирает высоту 36 000 футов, внутренняя часть самолета «набирает высоту» до 6 000-8 000 футов.

    Внешний и внутренний высотный профиль в типичном полете.

    Почему бы не поддерживать в кабине давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм, чтобы имитировать давление на уровне моря и обеспечить максимальный комфорт? Самолет должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать перепад давления , то есть разницу между давлением воздуха внутри и снаружи самолета. Превышение предела перепада давления — вот что заставляет воздушный шар лопнуть, когда он чрезмерно надут. Чем больше перепад давления, тем сильнее (и тяжелее) самолет должен быть построен.Можно построить самолет, который выдержит давление на уровне моря во время крейсерского полета, но это потребует значительного увеличения прочности и веса. Кабина 12 фунтов на квадратный дюйм — хороший компромисс.

    Это просто мерзко!

    Выпускной клапан Общая информация:

    Если вы посмотрите фотографии авиалайнеров, сделанные до 1990 года, вы можете увидеть коричневые пятна вокруг выпускного клапана. Пятна от табачного дыма . Авиакомпании были в восторге, когда индустрия запретила курение. Смола и никотин склеили клапаны, инструменты и датчики, нанеся ущерб в тысячи долларов в год.Табак — это на самом деле гадости.

    Защита фюзеляжа от проблем с повышенным давлением

    На фюзеляже установлены два типа механических устройств для защиты герметичной секции самолета от чрезмерного перепада давления.

    Клапаны сброса положительного давления

    Каждый самолет с избыточным давлением имеет предел максимального перепада давления. Превышение этого предела (нагнетание слишком большого давления воздуха в фюзеляж) может привести к повреждению — даже к выбросу дверей и окон.Для защиты самолета от избыточного давления установлены предохранительных клапана избыточного давления . Устройства (иногда называемые дроссельными заслонками) подпружинены для сброса избыточного давления воздуха, когда давление в кабине превышает максимальный предел.

    Клапан сброса избыточного давления Boeing 757. Избыточное давление воздуха в фюзеляже заставляет подпружиненные двери открываться, сбрасывая избыточное давление наружу.

    Двери сброса отрицательного перепада давления

    Отрицательный перепад давления означает, что давление за пределами кабины превышает давление внутри кабины.Такая ситуация могла возникнуть при быстром спуске. Отрицательное давление — это плохо, потому что оно давит внутрь на двери и окна. Эти компоненты не предназначены для такого типа силы.

    Опять же, подпружиненные устройства используются для защиты фюзеляжа от повреждений. Давление воздуха менее 1,0 фунта на квадратный дюйм на внешней стороне дверей заставляет их открываться внутрь против нагрузки пружины, выпуская воздух в фюзеляж для выравнивания давления.

    Двери сброса отрицательного перепада давления на Боинг 757.Избыточное давление снаружи фюзеляжа заставляет двери открываться внутрь и выпускать воздух внутрь фюзеляжа.

    Откуда берется сжатый воздух?

    Boeing Stratocruiser от SDASM

    Electric Compressors
    Старые авиалайнеры с поршневым двигателем, такие как Boeing Stratocruiser, использовали электрические воздушные компрессоры для закачки свежего наружного воздуха в салон. Эта система работала хорошо, но компрессоры добавили много веса самолету.


    Боинг 707 компании ClipperArctic CC BY-SA 2.0

    Турбокомпрессоры
    Ранние реактивные лайнеры, такие как Douglas DC-8 и Boeing 707, использовали стравливающий воздух из двигателей для вращения турбокомпрессоров. Затем турбокомпрессоры закачивали свежий наружный воздух в кабину.


    MD-88 от Lvco99 CC BY-NC-SA 2.0

    Отвод воздуха из двигателя
    На большинстве современных авиалайнеров для создания давления в салоне используется отводимый воздух из компрессорной секции двигателей. This ve

    Давление воздуха — определение давления воздуха по The Free Dictionary

    Меньшее притяжение этой меньшей планеты и пониженное давление воздуха в ее сильно разреженной атмосфере оказали так мало сопротивления моим земным мускулам, что обычное усилие простого акта подъема отправило меня на несколько футов в воздух и бросило на мое лицо. в мягкой и сияющей траве этого странного мира.

    Они быстро исчезали, когда мне пришло в голову следовать за ними, и поэтому, бросив осторожность на ветер, я прыгнул по лугу вслед за ними с прыжками, даже более потрясающими, чем их собственный, для мускулов атлетичной Земли Человек дает замечательные результаты, когда противостоит меньшей гравитации и атмосферному давлению Марса.

    Мои мускулы, прекрасно настроенные и привыкшие к силе гравитации на Земле, сыграли со мной злую шутку, когда я впервые попытался справиться с меньшей гравитацией и более низким давлением воздуха на Марсе.По крайней мере, дважды я спас свою грудь от смертельного удара пронзающей стали только благодаря чудесной ловкости, которой мои земные мускулы наделили меня в условиях меньшей гравитации и давления воздуха на Марс. Какая-то странность давления воздуха и воздушных потоков, — подумал он. позволили распространить звук до сих пор. Отчет MRRSE об устройствах с положительным давлением воздуха фокусируется на различных тенденциях, возможностях, проблемах, драйверах и т. д., с упором на несколько сегментов рынка.Резюме: Отчет MRRSE об устройствах с положительным давлением воздуха фокусируется на различных тенденциях, возможностях, проблемах, драйверах и т. Д., С упором на несколько сегментов, присутствующих на рынке.Москва, Зу-Аль-Хиджа 20, 1439, 31 августа 2018 г., SPA — Давление воздуха на борту Международной космической станции было полностью восстановлено, сообщило в пятницу российское космическое агентство Роскосмос после очевидного удара метеорита.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *