氣體在單位而積上所受的壓力稱為壓強(qiáng)。在氣體力學(xué)中習(xí)慣_L把壓強(qiáng)也簡(jiǎn)稱作壓力。在實(shí)際應(yīng)用中壓力根據(jù)所取基準(zhǔn)的不同可以采用不同的計(jì)量方法來(lái)表示,加熱爐以**真空為墓準(zhǔn)算起的壓力稱為絕對(duì)壓力(p)。以大氣壓力為墓準(zhǔn)算起的壓力稱為相對(duì)壓力(表壓力Pb或計(jì)示壓力)。絕對(duì)壓力與表壓力之間相差一個(gè)大氣壓。絕對(duì)壓力等于大氣壓力與表壓力之和,而表壓力為絕對(duì)壓力與大氣壓力之差即:
流體中某處的絕對(duì)壓力愈小則該處的真空度愈大。理論上當(dāng)絕對(duì)壓力為零時(shí)其真空度為*大,.等于一個(gè)大氣壓的數(shù)值。但在實(shí)際上要把容器抽成**真空是很難辦到的。特別是當(dāng)容器中盛有液體時(shí),只要壓力降到液體的飽和蒸氣壓,液休便要開(kāi)始?xì)饣?,壓力便不?huì)再往下降了。絕對(duì)壓力,表壓力和真空度之間的關(guān)系可用圖1-1表示。
氣體壓力的實(shí)質(zhì)就是氣體分子作不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)撞擊在物體(容器壁)上的結(jié)果,氣體壓力的大小可由分子搜擊的速度和頻率來(lái)衡量。
在地球外面的宇宙中沒(méi)有氣體那里幾乎是絕對(duì)真空,氣壓為零。但是地球上的氣體并未因此而飛向At茫太空,這**是地球引力的作用而使大氣層被那無(wú)形的“繩子分栓住了、因?yàn)榈厍蛞﹄S著大氣高度的增加而遞減,這就使得引力所能“拉住”的氣休亦隨之而逐漸減少,從而造成了大氣密度沿海拔高度的增加而遞減,干是引起了大氣壓力沿高度方向的遞減。在地球上任何容器中的氣體都將受到地球引力作用而產(chǎn)生這種沿高度方向壓力的遞減現(xiàn)象。加熱爐中熾熱的爐氣也不例外。
壓力的單位在SI制中為:Pa=N/n12=kg/m.s2(帕=牛/米a二千克/米·秒a),在工程上壓力還常用液柱高度,大氣壓等作為單位。壓力單位的換算關(guān)系見(jiàn)表1-2.
.蓋·呂薩克定律
一定質(zhì)量的氣體、在壓力恒定時(shí),氣體的體積與其絕對(duì)溫度成正比例即:加熱爐內(nèi)爐氣的溫度在1000℃左右,這時(shí)爐氣的密度n(或重度v)比周圍冷空氣小4-8倍,故計(jì)算中將經(jīng)常用到密度隨溫度變化的關(guān)系。因恒壓下在氣體質(zhì)羞一定時(shí),氣體的密度(成重度)與體積成反比例故有:氣體狀態(tài)方程嚴(yán)格來(lái)說(shuō)只適用于理想氣體,實(shí)際之(體并不**滿足理想氣體條件,但對(duì)于常壓和爐溫條件一F的氣體、可近似地按理想氣體對(duì)待,而對(duì)于高速流動(dòng),壓差很大條件下的氣體就不允許按理想氣體對(duì)待了,否則計(jì)算結(jié)果將產(chǎn)生較大的誤差。因?yàn)檫@時(shí)氣體的密度變化很大,故必須考慮氣體本身的壓縮性。
巴斯加原理
1653年法國(guó)科學(xué)家巴斯加在其“關(guān)于液體的平衡”這篇論文中詳述了液體中壓弧的傳遞規(guī)律即“巴斯加原理”。它說(shuō)明:靜止液體內(nèi)任意一點(diǎn)壓強(qiáng)的變化,將以同樣的大小傳
遞到液體內(nèi)部所有各點(diǎn)上,即加在樸止流體上的外部壓強(qiáng)能夠大小不變地由流體內(nèi)部向各個(gè)方向傳遞,也就是外力施加于液體的壓力(指壓強(qiáng))在液體內(nèi)部各個(gè)方向.上所產(chǎn)生的內(nèi)部壓強(qiáng)均相等。顯然,對(duì)靜止的液體內(nèi)部在同一高度上其壓強(qiáng)必相等。巴斯加的這一原也同樣適用于氣體。巴斯加原理在工程技術(shù)上得到了廣泛的實(shí)際應(yīng)用。比如連通,水壓機(jī),芯能器,液壓千斤頂,液力變壓器……等都是建立在巴斯加原理的基礎(chǔ)上而制成的。
阿基米德原理
溥過(guò)冬盈試驗(yàn)阿基米德指出,浸沒(méi)在液體中的物體都要受到液體的浮力作用而減輕部分置盆,A數(shù)值等于該物體所排開(kāi)同體積液體的重址。這就是阿叢米德原理。同理,浸沒(méi)在氣體中的物體它所受到的浮力將等于它所排開(kāi)同體積氣休的設(shè)有一容積為Y,其內(nèi)盛滿密度為p的熱氣體的容器,它的周圍皆是冷空氣其密度為p矛,則由阿基米德原理可知,熱氣體將受到冷空氣的浮力作用,其數(shù)值應(yīng)當(dāng)?shù)扔谌萜魉拧?/p>
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