例子问题
问题1:液体
考虑下面的图像。
在左边的容器里,有一种压力未知的气体。连接到容器的管道对大气是开放的,大气的压力为。如果管内液体的压力差为如上图所示,容器中气体的压强是多少?
在这个问题中,我们被告知一种未知气体被装在一个容器中。与这个容器相连的是一根通向大气的管子,里面也装有液体。根据所显示的图像,液位高度差和大气压力,我们被要求确定容器内未知气体的压力。
这是一个很直接的关于压强的问题。由于管道的位置,来自大气的压力将在管道的右侧向下推,而来自容器中未知气体的压力将在管道的左侧向下推。由于左边的液体比右边的低,我们可以推断,容器中的气体对液体的“推力”比另一边的大气更强。因此,我们知道容器内气体的压强大于大气压强。
液位高度的差使我们可以定量地确定压强的大小。因为高度差显示为,我们知道容器中的气体是比大气压力还要大。
问题1:液体
物体最初被淹没在水面以下。如果同样的物体被降低到在水面以下,物体上的绝对压强是如何变化的?
绝对压强减半
绝对压强翻倍
绝对压强稍微增大
绝对压强稍微减小
绝对压强稍微增大
对于这个问题,我们需要了解表压、环境压力和绝对压力之间的关系。
物体承受的绝对压力有两个组成部分;环境压力和表压。环境压力是作用在物体上的任意定义的参考压力。一般以海平面大气压为参考值,即。表压是相对于作为参考点的环境压力来测量的。表压取决于物体浸没在其中的流体的密度以及物体浸没在流体中的距离。
绝对压力的方程可以表示为:
在上面的表达式中,是表压力的一个组成部分,是指物体离水面的距离。当物体被淹没得更深时,它将经历更大的表压,因此绝对压力也更大。
但是如果翻了一倍来,如问题stem?这当然会使表压加倍,但它会使绝对压力加倍吗?答案是否定的;还需要考虑大气压力,在两种情况下它保持相同的值。因为我们增加了压力表压力,我们知道绝对压力会增加,但不会增加到两倍的程度。因此,我们知道它会略微增加。