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압력 정의, 단위 및 예

압력 정의, 단위 및 예


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과학에서는 압력 단위 면적당 힘의 측정입니다. SI 압력 단위는 파스칼 (Pa)이며 N / m과 같습니다.2 (미터당 뉴턴 제곱).

기본 예

1 평방 미터 (1m)에 1 뉴턴 (1N)의 힘이 분포 된 경우2)이면 결과는 1 N / 1 m입니다.2 = 1 N / m2 = 1 Pa. 이것은 힘이 표면적을 향해 수직으로 향한다고 가정합니다.

힘의 양을 늘리지 만 같은 영역에 적용하면 압력이 비례하여 증가합니다. 동일한 1 평방 미터 면적에 분포 된 5N 힘은 5 Pa입니다. 그러나 힘을 확장하면 압력이 면적 증가에 반비례하여 증가한다는 것을 알 수 있습니다.

2 평방 미터에 5N의 힘이 분포되어 있으면 5N / 2m이됩니다.2 = 2.5 N / m2 = 2.5 Pa.

압력 단위

막대는 SI 단위가 아니지만 다른 압력 단위입니다. 10,000 Pa로 정의되며 1909 년 영국 기상 학자 William Napier Shaw에 의해 만들어졌습니다.

기압종종 다음과 같이 언급 됨 에이지구 대기의 압력입니다. 당신이 공중에 서있을 때, 대기압은 당신의 몸을 밀어 올리는 당신의 위와 주위의 모든 공기의 평균 힘입니다.

해수면 대기압의 평균값은 1 기압 또는 1 기압으로 정의됩니다. 이것이 물리량의 평균이라는 점을 감안할 때, 크기는보다 정확한 측정 방법에 따라 또는 대기의 평균 압력에 전체적으로 영향을 줄 수있는 환경의 실제 변화로 인해 시간이 지남에 따라 변할 수 있습니다.

  • 1 Pa = 1 N / m2
  • 1 바 = 10,000 Pa
  • 불멸의 이순신 1.01 × 105 Pa = 1.013 bar = 1013 밀리바

압력 작동 방식

힘의 일반적인 개념은 종종 마치 물체에 이상적인 방식으로 작용하는 것처럼 취급됩니다. (이것은 우리가 합리적으로 할 수있는 한 많은 다른 현상에 특별한주의를 기울이고 무시할 수있는 현상을 강조하기 위해 이상적인 모델을 만들 때 과학, 특히 물리학에서 대부분 일반적입니다.) 물체에 힘이 작용한다고 말하면, 힘의 방향을 나타내는 화살표를 그리고 그 시점에서 힘이 모두 일어나는 것처럼 행동합니다.

그러나 실제로는 그렇게 간단하지 않습니다. 손으로 레버를 밀면 힘이 실제로 손에 분산되어 레버의 해당 영역에 분산 된 레버에 밀립니다. 이 상황에서 상황을 더욱 복잡하게 만들기 위해 힘은 거의 균등하게 분배되지 않습니다.

이것은 압력이 작용하는 곳입니다. 물리학자는 압력 개념을 적용하여 표면 영역에 힘이 분산되어 있음을 인식합니다.

우리는 다양한 상황에서 압력에 대해 이야기 할 수 있지만 과학에서 개념이 논의 된 초기 형태 중 하나는 가스를 고려하고 분석하는 것이 었습니다. 열역학 과학이 1800 년대에 공식화되기 훨씬 전에, 가열 될 때 가스가 그것들을 포함하는 물체에 힘이나 압력을가한다는 것이 인식되었습니다. 1700 년대 유럽에서 시작된 열기구의 부상을 위해 가열 된 가스가 사용되었으며, 중국과 다른 문명들은 그 이전에도 비슷한 발견을했습니다. 1800 년대는 또한 증기 기관의 출현을 보았습니다 (관련 이미지에 나와 있음). 보일러 내에 쌓인 압력을 사용하여 강 보트, 기차 또는 공장 직기를 옮기는 데 필요한 것과 같은 기계적 동작을 생성합니다.

이 압력은 기체의 운동 이론으로 물리적 설명을 받았으며, 과학자들은 기체에 다양한 입자 (분자)가 포함 된 경우 감지 된 압력이 해당 입자의 평균 운동으로 물리적으로 표현 될 수 있음을 깨달았습니다. 이 접근법은 왜 압력이 열과 온도의 개념과 밀접한 관련이 있는지를 설명하는데, 운동 이론을 사용하여 입자의 운동으로 정의됩니다. 열역학에 관심이있는 한 가지 특별한 경우는 압력이 일정하게 유지되는 열역학적 반응 인 등압 공정입니다.

Anne Marie Helmenstine, Ph.D. 편집


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