Spiediens pret plūsmu
Spiediens un plūsma ir divi termini, ko bieži lieto, runājot par šķidrumu; tas ir šķidrumi vai gāzes. Šīs divas īpašības raksturo šķidruma stāvokli. Gan šķidruma spiediens, gan plūsma ir punkta īpašības.
Vairāk par spiedienu
Šķidruma spiedienu definē kā spēku, kas iedarbojas uz šķidruma laukuma vienību. Pat ja tas attiecas uz laukuma vienību, to var atsaukties uz punkta vērtību, kas mainās no punkta uz punktu. Tas nozīmē, ka šķidruma statiskais spiediens ir punkta īpašība. SI mērvienībās spiedienu mēra ar Paskālu (Pa) vai ņūtoniem uz kvadrātmetru (Nm-2), un impērijas sistēmā to mēra ar mārciņām uz kvadrātcollu. Konkrēti, mērot atmosfēras spiedienu vai gāzes spiedienu, tiek izmantoti arī dzīvsudraba milimetri vai dzīvsudraba centimetri. Spiediens nav vektora lielums.
Spiediens šķidrumā var rasties divu dažādu faktoru dēļ. Statiskais spiediens ir spiediens šķidrumā, kad tas ir miera stāvoklī, un dinamiskais spiediens ir spiediens, ko rada šķidruma kustība. Ņemot vērā gāzu un šķidrumu statisko spiedienu, to avoti ir atšķirīgi. Šķidrumos statisko spiedienu izraisa šķidruma svars virs attiecīgā punkta, un tas mainās atkarībā no dziļuma. Gāzēs tas ir gāzes molekulu sadursmes ātrums traukā. Ja tvertne ir maza, gāzes spiedienu var uzskatīt par vienādu katrā punktā. Ja gāzei ir lielāks tilpums, svars ietekmē arī statisko spiedienu (piemēram, atmosfēras spiedienu).
No otras puses, šķidruma dinamiskā spiediena izcelsme ir šķidruma kustībā, un tas ir cieši saistīts ar šķidruma kinētisko enerģiju (kā atspoguļots Bernulli vienādojumā). Šajā kontekstā statiskais spiediens ir šķidruma potenciālā enerģija tilpuma vienībā, un dinamiskais spiediens ir kinētiskā enerģija tilpuma vienībā.
Spiediens un plūsma ir saistīti viens ar otru, jo spiediena atšķirība ir plūsmas cēlonis.
Vairāk par Flow
Ja šķidrumā pastāv spiediena starpība starp diviem punktiem un to nelīdzsvaro iekšējie spēki, kas iedarbojas uz ķermeni, šķidrums sāk pārvietoties no augstāka spiediena punkta uz zema spiediena punktu, lai samazinātu spiediena starpību.. Šo nepārtraukto šķidruma kustību sauc par plūsmu.
Tehniski plūsma attiecas uz šķidruma daudzumu, kas iet caur noteiktu virsmu. Šo plūsmas daudzumu var izmērīt, izmantojot divus parametrus; i., tilpuma plūsmas ātrums un masas plūsmas ātrums. Tilpuma plūsmas ātrumu definē kā šķidruma tilpumu, kas laika vienībā šķērso noteiktu virsmu, un to mēra ar kubikmetriem sekundē. Masas plūsmas ātrumu definē kā masu, kas šķērso noteiktu virsmu laika vienībā un mēra ar kilogramiem sekundē. Galvenokārt termins “plūsma” attiecas uz tilpuma plūsmas ātrumu.
Kāda ir atšķirība starp spiedienu un plūsmu?
• Spiediens ir spēks, kas iedarbojas uz laukuma vienību; tā ir šķidrumu skalārā punkta īpašība.
• Plūsma ir ātrums, ar kādu šķidrums iet cauri noteiktajai virsmai, un plūsmu izraisa spiediena atšķirība šķidrumā.
