Pritisak

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Pritisak usled sudara čestica unutar zatvorenog suda.

Pritisak (tlak) je količnik sile koja deluje normalno na površinu i površine na koju sila deluje normalno,[1] što se predstavlja formulom U međunarodnom sistemu mernih jedinica (SI) pritisak se meri paskalom (Pa), koji je definisan kao sila od 1 njutna (N) po 1 m², što se predstavlja formulom U Srbiji, Zakon o mernim jedinicama i merilima, pored paskala dopušta upotrebu u javnom saobraćaju i jedinice bar (1 bar = 100.000 Pa). Upotreba ranijih jedinica kao što su atmosfera (1,013 · 105 Pa) čija je oznaka atm, visina vodenog i živinog stuba (mmH2O i mmHg) i dr. nije dopuštena Zakonom.

U tečnostima u miru vlada hidrostatički pritisak koji zavisi od dubine i jednak je težini vertikalnog stuba tečnosti, jediničnog poprečnog preseka, iznad posmatrane tačke. Deluje u svim smerovima podjednako. Hidrodinamički pritisak se javlja u tečnostima u kretanju i zavisi od brzine tečnosti i njene gustine. Hidraulički pritisak se stvara dejstvom spoljne sile na tečnost i prenosi se na ceo sistem podjednako. Pritisak gasa uzrokovan je kretanjem njegovih molekula i zavisi od njegove gustine (specifične zapremine) i temperature je parcijalni pritisak gasova. Atmosferski pritisak potiče od težine vazduha i određen je težinom vertikalnog stuba vazduha nad jediničnom površinom. Pritisak pare tečnosti: za svaku datu temperaturu tečnosti u zatvorenom sudu formira se iznad nje zasićenja para pod pritiskom koji raste sa temperaturom. Pritisak svetlosti nastaje na osvetljenim telima. Sunčeva svetlost izaziva pritisak od 2 do 5 μРа u zavisnosti od reflesivnosti površine. Pritisak zvuka na neko telo nastaje pod dejstvom zvučnih talasa.

Merna jedinica pritiska[uredi | uredi izvor]

Merna jedinica pritiska je Paskal (znak Pa) ili njutn po metru kvadratnom (N/m2). Osim Paskala može se upotrebljavati i merna jedinica pritisaka bar (1 bar = 105 Pa). Stare jedinice pritisaka bile su: [2]

Merne jedinice za pritisak
  paskal bar tehnička atmosfera standardna atmosfera tor
(mmHg)
funta sile po kvadratnom palcu
1 Pa ≡ 1 N/m² = 10−5 bar ≈ 10,197×10−6 at ≈ 9,8692×10−6 atm ≈ 7,5006×10−3 torr ≈ 145,04×10−6 psi
1 bar = 100 000 Pa ≡ 106 din/cm² ≈ 1,0197 at ≈ 0,98692 atm ≈ 750,06 torr ≈ 14,504 psi
1 at = 98 066,5 Pa = 0,980665 bar ≡ 1 kp/cm² ≈ 0,96784 atm ≈ 735,56 torr ≈ 14,223 psi
1 atm = 101 325 Pa = 1,01325 bar ≈ 1,0332 at ≡ 101 325 Pa = 760 torr ≈ 14,696 psi
1 torr ≈ 133,322 Pa ≈ 1,3332×10−3 bar ≈ 1,3595×10−3 at ≈ 1,3158×10−3 atm ≡ 1 mmHg ≈ 19,337×10−3 psi
1 psi ≈ 6894,76 Pa ≈ 68,948×10−3 bar ≈ 70,307×10−3 at ≈ 68,046×10−3 atm ≈ 51,715 torr ≡ 1 lbf/in²

Kinetička teorija gasova[uredi | uredi izvor]

Manometar je merni instrument za merenje pritiska.

Kinetička teorija gasova je tumačenje makroskopskih svojstava gasova na temelju kretanja njihovih molekula. Osnovne su postavke teorije:

Pritisak glasa plina[uredi | uredi izvor]

Pritisak gasa uzrokovan je udarcima molekula gasa u određenom vremenu na površinu zidiva posude koja zatvara gas. Taj je pritisak to veći što je viša temperatura T, a manja zapremina ili volumen V određene količine n gasa:

gde je: p – apsolutni pritisak gasa (Pa), Vzapremina gasa (m3), n – broj molova gasa, R – univerzalna gasna konstanta (8,314472 J • mol−1 • K−1), jednaka umnošku Bolcmanove konstante i Avogadrovog broja, T - apsolutna temperatura (u Kelvinima).

Atmosferski pritisak[uredi | uredi izvor]

Atmosferski pritisak uzrokovan je težinom vazduha i određen težinom stuba vazduha nad površinom.

Parcijalni pritisak[uredi | uredi izvor]

Parcijalni pritisak je pritisak pojedinih komponenata u smesi gasova (Daltonov zakon). pritisak se može meriti kao apsolutni ili kao relativni, prema tome uzima li se za nulu vakuum ili atmosferski pritisak. Relativni pritisak koji je manji od atmosferskoga naziva se negativni pritisak.

Pritisak kod tečnosti[uredi | uredi izvor]

Hidrostatički pritisak se povećava sa dubinom. Zbog razlike pritisaka na donjem delu kocke nastaje uzgon.
Način rada hidraulične prese.
Kondenzacija vidljiva na gornjoj površini krila vazduhoplova Erbas A340 uzrokovana padom temperature koja nastaje zbog pada pritisaka.

Kod tečnosti, pritisak će se javiti u dva slučaja:

  • prilikom delovanja gravitacije ili inercijalnih sila, kada će sve čestice tečnosti dobiti težinu te će delovati nekom ukupnom silom u smeru delovanja rezultantne sile polja u kojem se tečnost nalazi. Takvo delovanje će proizvesti hidrostatički pritisak;
  • prilikom kretanja (strujanja) tečnosti, kada će na neku prepreku strujanju delovati sila hidrodinamičkog pritiska, i to na površini u koju tečnost udara (Bernulijeva jednačina).

Hidrostatički pritisak[uredi | uredi izvor]

Hidrostatički pritisak je pritisak mirnog fluida, uzrokovan njegovom težinom. On zavisi od gustine fluida ρ, dubini na kojoj se meri h i ubrzanju zemljine sile teže g, dakle:

a ne zavisi od smera u kojem se meri.

Hidraulički pritisak[uredi | uredi izvor]

Detaljnije: Hidraulički pogon

Hidraulički pritisak je onaj koji na fluid deluje spolja (na primer usled delovanja crpke ili pumpe), a u fluidu deluje jednako u svim smerovima.

Hidrodinamički pritisak[uredi | uredi izvor]

Hidrodinamički pritisak pojavljuje se u fluidu koji struji, a sastoji se od statičkog i dinamičkog dela; potonji zavisi od brzine strujanja fluida i deluje u smeru strujanja.

Bernulijeva jednačina[uredi | uredi izvor]

Bernulijeva jednačina je osnovni zakon kretanja fluida. Proizlazi iz primene zakona o očuvanju energije na strujanje fluida. Odatle se dobije da zbir:

ima istu vrednost svuda u fluidu koji struji vodoravno, gde je p pritisak, ρ gustina i v brzina fluida u nekoj tački, a h visina težišta poprečnog preseka fluida u odnosu na neku vodoravnu ravan. Prema tome, tamo gde je brzina tečnosti veća, pritisak je manji, tamo gde je brzina tečnosti manja, pritisak je veći. Na Bernulijevoj jednačini zasnivaju se mnoge inženjerske primene, kao na primer let vazduhoplova: vazduh struji uz gornju zakrivljenu površinu krila brže nego ispod krila, te je pritisak na donju površinu krila veći nego na gornju, što ima za posledicu da na krila deluje ukupna sila prema gore koja diže vazduhoplov.[5]

Kohezijski pritisak[uredi | uredi izvor]

Detaljnije: Kohezija

Kohezijski pritisak se pojavljuje samo na slobodnoj površini tečnosti, rezultat je delovanja kohezijskih sila.

Krvni pritisak[uredi | uredi izvor]

Detaljnije: Krvni pritisak

Krvni pritisak je pritisak krvi na zidove krvnih žila. On zavisi od nekoliko činioca: od ukupnog obima krvi što ga izbacuje srce, o rastegljivosti i elastičnosti krvnih žila, o stegnutosti krvnih žila. Zbog srčanih kontrakcija pritisak je najviši na početku krvnog optoka (u arterijama), a najniži na njegovu kraju, u venama. Kako srce izbacuje krv na mahove, arterijski pritisak koleba između sistoličke i dijastoličke vrednosti. U sistemskom krvnom optoku arterijski je pritisak tokom sistole normalno oko 16 kPa (120 mm Hg), a u dijastoli oko 10,5 kPa (80 mm Hg). Razlika ta dva pritiska (5,5 kPa ili 40 mm Hg) naziva se pritisak pulsa (bila). Srednji arterijski pritisak nešto je bliži vrednosti dijastoličkoga pritisaka, jer dijastola traje duže od sistole. U završnim delovima arterijskoga sistema kolebanja pritisaka postaju sve slabijima, te je u kapilarima i venama krvni pritisak jednolik. Na kraju venskoga sistema, na ušću gornje i donje šuplje vene u desnu pretkomoru, krvni je pritisak približno 0 kPa.[6]

Prepritisak, podpritisak i apsolutni pritisak[uredi | uredi izvor]

Da bi se izmerio pritisak gasa koji se nalazi u nekoj posudi, može se meriti pomoću cevi u obliku slova „U” koja je napunjena bilo kojom tečnošću, na primer živom. Ako je pritisak gasa Po u posudi manji od atmosferskog pritisaka Pa, živa će u levom kraku cevi stajati više, a u desnom niže. Da bi bila ravnoteža u preseku A-A, moraju pritisci s leve i desne strane toga preseka biti jednaki. S leve strane toga preseka deluje pritisak Po i težina stuba tečnosti h1. Stoga je s leve strane toga preseka pritisak:

Pritisak s desne strane preseka A-A jednak je zbiru atmosferskog pritisaka Pa i težina stuba tečnosti h2, to jest:

pri čemu je ρ - gutina tečnosti, a g - ubrzanje zemljine sile teže. Kako vredi p1 = p2, to je:

Kako je očito da je h1 - h2 = H, dobija se:

U ovom slučaju težina stuba tečnosti H meri razliku između atmosferskog pritisaka i pritisaka u posudi. Ta razlika se naziva potpritisak ili vakuum. Potpritisak je iznos za koliko je pritisak u nekoj posudi manji od atmosferskog pritisaka.

Kada bi pritisak u posudi Po bio veći od atmosferskog pritisaka, onda bi sličnim postupkom dobilo da vredi:

Ova razlika naziva se prepritisak. Prepritisak je dakle iznos za koliko je pritisak u nekoj posudi veći od atmosferskog pritiska.

Apsolutni pritisak p jednak je zbiru atmosferskog pritisaka Pa i prepritiska:

+ prepritisak

ili, apsolutni pritisak p jednak je razlici atmosferskog pritiska Pa и потпритискa:[7]

- подпритисак

Види још[uredi | uredi izvor]

Референце[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Giancoli, Douglas G. (2004). Physics: principles with applications. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Education. ISBN 978-0-13-060620-4. 
  2. ^ Pritisak, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  3. ^ а б в Pravilnik o mjernim jedinicama, NN 2/2007
  4. ^ Kinetička teorija plinova, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  5. ^ Bernulijeva jednačina, [3] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  6. ^ Krvni pritisak, [4] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  7. ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.

Литература[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]