气体在单位而积上所受的压力称为压强。在气体力学中习惯_L把压强也简称作压力。在实际应用中压力根据所取基准的不同可以采用不同的计量方法来表示,加热炉以**真空为墓准算起的压力称为绝对压力(p)。以大气压力为墓准算起的压力称为相对压力(表压力Pb或计示压力)。绝对压力与表压力之间相差一个大气压。绝对压力等于大气压力与表压力之和,而表压力为绝对压力与大气压力之差即:
流体中某处的绝对压力愈小则该处的真空度愈大。理论上当绝对压力为零时其真空度为*大,.等于一个大气压的数值。但在实际上要把容器抽成**真空是很难办到的。特别是当容器中盛有液体时,只要压力降到液体的饱和蒸气压,液休便要开始气化,压力便不会再往下降了。绝对压力,表压力和真空度之间的关系可用图1-1表示。
气体压力的实质就是气体分子作不规则热运动时撞击在物体(容器壁)上的结果,气体压力的大小可由分子搜击的速度和频率来衡量。
在地球外面的宇宙中没有气体那里几乎是绝对真空,气压为零。但是地球上的气体并未因此而飞向At茫太空,这**是地球引力的作用而使大气层被那无形的“绳子分栓住了、因为地球引力随着大气高度的增加而递减,这就使得引力所能“拉住”的气休亦随之而逐渐减少,从而造成了大气密度沿海拔高度的增加而递减,干是引起了大气压力沿高度方向的递减。在地球上任何容器中的气体都将受到地球引力作用而产生这种沿高度方向压力的递减现象。加热炉中炽热的炉气也不例外。
压力的单位在SI制中为:Pa=N/n12=kg/m.s2(帕=牛/米a二千克/米·秒a),在工程上压力还常用液柱高度,大气压等作为单位。压力单位的换算关系见表1-2.
.盖·吕萨克定律
一定质量的气体、在压力恒定时,气体的体积与其绝对温度成正比例即:加热炉内炉气的温度在1000℃左右,这时炉气的密度n(或重度v)比周围冷空气小4-8倍,故计算中将经常用到密度随温度变化的关系。因恒压下在气体质羞一定时,气体的密度(成重度)与体积成反比例故有:气体状态方程严格来说只适用于理想气体,实际之(体并不**满足理想气体条件,但对于常压和炉温条件一F的气体、可近似地按理想气体对待,而对于高速流动,压差很大条件下的气体就不允许按理想气体对待了,否则计算结果将产生较大的误差。因为这时气体的密度变化很大,故必须考虑气体本身的压缩性。
巴斯加原理
1653年法国科学家巴斯加在其“关于液体的平衡”这篇论文中详述了液体中压弧的传递规律即“巴斯加原理”。它说明:静止液体内任意一点压强的变化,将以同样的大小传
递到液体内部所有各点上,即加在朴止流体上的外部压强能够大小不变地由流体内部向各个方向传递,也就是外力施加于液体的压力(指压强)在液体内部各个方向.上所产生的内部压强均相等。显然,对静止的液体内部在同一高度上其压强必相等。巴斯加的这一原也同样适用于气体。巴斯加原理在工程技术上得到了广泛的实际应用。比如连通,水压机,芯能器,液压千斤顶,液力变压器……等都是建立在巴斯加原理的基础上而制成的。
阿基米德原理
溥过冬盈试验阿基米德指出,浸没在液体中的物体都要受到液体的浮力作用而减轻部分置盆,A数值等于该物体所排开同体积液体的重址。这就是阿丛米德原理。同理,浸没在气体中的物体它所受到的浮力将等于它所排开同体积气休的设有一容积为Y,其内盛满密度为p的热气体的容器,它的周围皆是冷空气其密度为p矛,则由阿基米德原理可知,热气体将受到冷空气的浮力作用,其数值应当等于容器所排。
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