气体压力就是气体给予器壁的压力,它是大量分子连续不断地撞击器壁的宏观表现,是用来描述体系状态的一个重要参数。
常见的气压
1、气球中的气压
气球里面的气压通常是略高于大气压的,具体数值取决于气球的大小、材质和所充气体的种类。一般来说,如果气球里充的是空气,那么气球内部的气压大约会比外部高约0.2至0.3大气压。
2、足球中的气压
足球的内部气压大小对足球都有很大的影响。当足球内部气压过低时,足球的弹性和反弹性将会降低,影响足球的稳定性和准确性;反之,则会导致足球过于灵敏,难以控制。因此,在比赛中,足球的内部气压大小必须在规定范围内,以确保比赛的公平性和安全性。根据国际足球联合会(FIFA)的规定,足球的充气气压应该在0.6至1.1大气压之间。
3、轮胎中的气压
轮胎里面的气压通常要根据车型、使用情况等多个因素来确定。一般来说,车辆轮胎的充气气压通常在2.2至2.5大气压之间。这个范围的气压可以保证轮胎的正常使用,并且能够提供足够的支撑力和稳定性,保障驾驶安全。
气压是怎么测量的?
①气压计测量:如水银气压计、压力计、差压计等;
②电子气压计测量:电子气压计有高精度、稳定性好、易于读取数据等优点,适用于各种需要高精度气压测量的场合。
气体压力与流速对照表
气体压力与流速有何关系
飞机机翼的升力主要来自伯努利方程,也就是流体中,流速越大的地方压强越小。有了这个方程,飞机不需要扇动翅膀,就能飞上蓝天。那么问题来了,为什么流速越大,压强越小?
伯努利方程是瑞士数学家丹尼尔·伯努利在1738年提出的,当时被称为伯努利原理,是流体动力学基本方程之一。伯努利方程最初由定常流体的能量守恒定理推导,对于飞机,空气是被机翼搅动的,能量可以来源于机翼,所以空气的能量不守恒,需要换一种分析方法。流速越大,压强越小,也可以由气体压强的产生机制得出。
气体压强
静止气体的压强实际上是气体分子产生的持续撞击力,下图是气体压强示意图,分子撞击力在左右方向上的分力互相抵消,合力垂直于作用面。气体分子的平均速度(和温度有关)越大,压强越大;气体分子撞击密度越大(和分子距离d有关)越大,压强越大。用这两个基本关系,压强可以抽象的表示为温度除以d。
气体压强示意图
流动气体压强
流动气体的压强还是气体分子产生的持续撞击力,下图是流动气体压强示意图,在气体流速的影响下,分子运动的合力方向会倾斜,与作用面的夹角为δ。分子撞击过程类似光的反射,在分子撞击前后,只有垂直分速度会改变方向,产生作用力;水平分速度没有变化,不产生作用力。
流动气体压强示意图
气体分子的垂直速度(垂直速度和温度有关,水平速度是气体流速,和温度无关)越大,压强越大;气体分子撞击密度越大(和示意图中距离S有关)越大,压强越大。同理,压强可以抽象的表示为温度除以S。距离d也是气体分子间的平均距离,两个示意图中距离d相等,S=d/cosδ>d。因此,流动气体的压强较小,且流速越大,S=d/cosδ也越大,压强就越小。
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