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.
