كل ما تريد معرفة عن ضغط السوائل والغازات

مقدمة:

يُعدّ ضغط السوائل والغازات مفهومًا هامًا في العديد من المجالات، مثل:

• الهندسة الميكانيكية:
  • تصميم أنظمة السباكة والتدفئة والتبريد.
• الهندسة الكيميائية:
  • تصميم مُفاعلات كيميائية ومصافي نفط.
• علم الأحياء:
  • فهم وظائف الجسم مثل ضغط الډم ووظائف الرئتين.

تعريف الضغط:

• قياس التأثير القوي الذي يُمارسه سائل أو غاز على سطح ما.
• ** يُقاس بوحدة باسكال (Pa) أو نيوتن لكل متر مربع (N/m²).**
• **يمكن أيضًا قياسه بوحدات أخرى مثل: **
  • الجو (atm): 1 جو = 101325 Pa.
  • البار (bar): 1 بار = 100000 Pa.
  • المليمتر من زئبق (mmHg): 1 mmHg = 133.322 Pa.

أنواع الضغط:

• الضغط المطلق:
  • هو الضغط الكلي الذي يُمارسه سائل أو غاز على سطح ما.
  • يُقاس نسبيًا إلى الفراغ التام.
• الضغط الجوي:
  • هو ضغط الهواء المحيط بنا.
  • يُساهم في جميع أنواع الضغط الأخرى.
• الضغط التفاضلي:
  • هو الفرق في الضغط بين نقطتين مختلفتين.
  • يُستخدم في العديد من التطبيقات، مثل:
    • قياس تدفق السوائل والغازات.
    • تشغيل المحركات.

قانون باسكال:

• ينص على أن الضغط المُطبق على سائل مغلق يُنتقل عبر السائل بكامله دون تغيير.
• له تطبيقات هامة في العديد من المجالات، مثل:
  • الرافعات الهيدروليكية.
  • مكابح السيارات.

معادلة ضغط السائل:

• P = ρgh
• حيث:
  • P: الضغط (Pa).
  • ρ: كثافة السائل (kg/m³).
  • g: تسارع الجاذبية الأرضية (m/s²).
  • h: عمق النقطة المُقاسة تحت سطح السائل (m).

خصائص ضغط الغازات:

• قانون بويل:
  • ينص على أن حاصل ضړب ضغط غاز وحجمه ثابتًا في درجة حرارة ثابتة.
• قانون شارل:
  • ينص على أن حجم غاز يتناسب طردًا مع درجة حرارته عند ضغط ثابت.
• قانون غاي لوساك:
  • ينص على أن ضغط غاز يتناسب طردًا مع درجة حرارته عند حجم ثابت.
• معادلة الغاز المثالي:
  • PV = nRT
  • حيث:
    • P: ضغط الغاز (Pa).
    • V: حجم الغاز (m³).
    • n: عدد مولات الغاز.
    • R: ثابت الغاز المثالي (8.314 J/mol·K).
    • T: درجة حرارة الغاز (K).

تطبيقات ضغط السوائل والغازات:

• أنظمة السباكة والتدفئة والتبريد.
• المحركات والطائرات.
• الأدوات الهوائية.
• المعدات الطبية.
• صناعة المواد الغذائية.