Ciśnienie jest wskaźnikiem charakteryzującym stosunek siły działającej na prostopadłą do niej powierzchnię do powierzchni tej powierzchni.
Charakterystyczną właściwością gazu jest jegomożliwość napełnienia całego pojemnika lub naczynia w ograniczonej przestrzeni. Oznacza to, że naczynie jest równomiernie wypełnione gazem. Podczas napełniania gaz naciska na ścianki pojemnika. Bez wchodzenia w analizę strukturalną gazu możemy powiedzieć, że ciśnienie gazów jest zrównoważone w całym naczyniu. Ale biorąc pod uwagę strukturę molekularną gazu, nie można mówić o jego spokojnym stanie. Cząsteczki są zawsze w ruchu i uderzają w ściany, zderzając się ze sobą. W jednym miejscu te ciosy mogą być bardziej intensywne, aw innym mogą być całkowicie nieobecne. Ten ruch cząsteczek jest chaotyczny.
Cząsteczka działa w obliczu przeszkodyna nim z siłą równą iloczynowi masy cząsteczki przez jej prędkość. Odbijając się od ściany, cząsteczka podwaja ten wskaźnik. Wynik należy pomnożyć przez liczbę uderzeń na sekundę na centymetr kwadratowy. Wynikowy wskaźnik, zgodnie z prawem Newtona, jest równy sile działającej na ten obszar pomnożonej przez czas działania. Wynikowa wartość to ciśnienie mieszaniny gazów.
Jakie czynniki wpływają na ciśnienie gazów?
Najważniejszy jest stopień sprężania gazu. Innymi słowy, jest to liczba cząsteczek znajdujących się w danym naczyniu. Przykładem jest proces pompowania opon samochodowych.
Drugim wskaźnikiem jest temperatura mieszaniny gazów.Ciśnienie może zmieniać się pod wpływem dwóch czynników jednocześnie: wraz ze zmianą temperatury lub zmianą objętości. Ale każdy z tych wskaźników ma niewielki wpływ na parametry innego czynnika. Optymalne ciśnienie gazu, czyli jego równowaga, występuje przy zrównoważonych wartościach temperatury i naprężeń mechanicznych.
Kiedy ciśnienie gazów w całym pojemniku stanie sięzachodzi jednolita, mechaniczna równowaga. W tym momencie ruch w różnych częściach mieszaniny gazów ustaje. Równowagę termiczną obserwuje się w momencie, gdy temperatura staje się taka sama dla różnych części zbiornika i nie ma wymiany ciepła między częściami gazu.
Na podstawie wszystkiego, co zostało powiedziane, możemy to wywnioskowaćciśnienie gazów zależy od ruchu cząsteczek i ich uderzeń na ścianki naczynia. Jeśli zmniejszysz ilość gazu w naczyniu, ciśnienie wzrośnie. I odwrotnie, wraz ze wzrostem ilości gazu w zbiorniku ciśnienie będzie się zmniejszać. Zasada ta obowiązuje, gdy temperatura i masa gazu pozostają niezmienione.
Wraz ze wzrostem temperatury obserwuje się wzrost ciśnienia gazu. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy masa gazu pozostaje niezmieniona.
Pomiar ciśnienia gazu odbywa się bezzastosowanie wzoru. Jest to konieczne podczas przeprowadzania praktycznych ćwiczeń i eksperymentów. Aby zmierzyć ciśnienie powietrza, wymagany jest tylko odczyt ciśnienia barometrycznego. Do pomiaru ciśnienia gazów w szczelnym pojemniku potrzebne są urządzenia pomocnicze: barometr, termometr, skala i manometr.
Powietrze jest również mieszaniną gazów.Aby zmierzyć ciśnienie powietrza, możesz użyć zwykłego barometru aneroidowego. W jego skali stosuje się jednostki miary, takie jak atmosfera lub milimetry rtęci. Możesz również użyć barometru rtęciowego, który jest mniej wygodny, ale dokładniejszy.
Manometr jest zwykle używany do pomiaru ciśnienia w zamkniętym pojemniku. Aby uzyskać dokładniejsze pomiary, stosuje się elektroniczny manometr, na którym można regulować zakres pomiarowy.
Jeśli znasz główne cechy gazu, możesz użyć wzoru do obliczenia jego ciśnienia.
