Tekanan formula absolut, bagaimana itu dihitung, contoh, latihan

Itu tekanan mutlak Itu adalah salah satu yang diukur dibandingkan dengan kekosongan absolut, jadi itu selalu jumlah positif. Ini masuk akal, karena dalam ruang hampa tidak ada hal yang memberikan kekuatan, dan akibatnya tidak ada tekanan.

Di sisi lain, tekanan relatif selalu diukur sehubungan dengan orang lain yang dianggap sebagai referensi, menjadi yang paling biasa yang memberikan massa gas yang mengelilingi bumi: atmosfer kita, karena kita selalu tunduk padanya.

Gambar 1. Tekanan absolut selalu diukur sehubungan dengan vakum. Sumber: f. Zapata.

Untuk alasan ini sebagian besar instrumen yang digunakan untuk mengukur tekanan, disebut pengukur tekanan, Mereka dikalibrasi sehingga nol sesuai dengan tekanan atmosfer seperti itu.

Tekanan atmosfer didefinisikan sebagai gaya per satuan area yang diberikan oleh bumi.

Saat menggunakan instrumen seperti meter tekanan untuk ban, misalnya, yang sebenarnya kita ukur adalah perbedaan antara tekanan ban dan yang mengerahkan atmosfer. Namun, ada juga instrumen untuk mengukur tekanan absolut, Barometer.

Biarkan hal_AB Tekanan absolut, p_ATM Tekanan atmosfer standar (di permukaan laut) dan p_pria  (atau dalam bahasa Inggris P_Pengukur) Yang mengukur pengukur tekanan, hubungan di antara mereka adalah:

P_AB = P_ATM + P_pria

[TOC]

Bagaimana tekanan mutlak dihitung?

Karena barometer adalah instrumen yang mengukur tekanan absolut, kadang -kadang disebut Tekanan barometrik. Itu sangat sederhana.

Dapat melayani Anda: Vektor Equipocent: Definisi, Notasi, Latihan

Harus diklarifikasi bahwa tekanan atmosfer bervariasi sesuai dengan tempat bumi di mana ia diukur, karena tergantung pada ketinggian, suhu dan kondisi iklim lainnya. Nilai standar P_ATM Di Pascal adalah 101325 Pa, menjadi normal karena bervariasi dalam kisaran 96000 hingga 105000 pa.

Jika ada cairan yang memiliki tekanan manometrik 65000 pa mengatakan, mengenai tekanan atmosfer, ini berarti bahwa tekanan absolutnya adalah, menurut persamaan sebelumnya:

P_Abs = 65000 + 101325 pa = 166325 pa.

- Pengukuran Tekanan Atmosfer

Tekanan atmosfer diukur dengan barometer, sebuah peralatan yang ditemukan pada tahun 1643 oleh fisikawan Italia dan asisten Galileo, yang disebut Evangelist Torricelli (1608-1647).

Dalam eksperimennya yang terkenal, Torricelli mengisi tabung merkuri, dengan panjang lebih besar dari 762 mm dan menjaga salah satu ujungnya terbuka, membatalkannya pada wadah terbuka, juga penuh dengan merkuri.

Ilmuwan mengamati bahwa kolom cair selalu naik ke ketinggian H tertentu, meninggalkan ruang hampa, kecuali adanya sejumlah kecil uap merkuri.

Tinggi H ini sebanding dengan tekanan P di dasar kolom cairan:

H = p/γ_HG

Dimana γ_HG Ini adalah berat spesifik dari merkuri, didefinisikan sebagai berat per unit volume atau juga sebagai produk kepadatan dengan percepatan gravitasi g. Tekanan atmosfer akan menjadi jumlah dari tekanan uap merkuri di bagian atas tabung dan tekanan p, namun yang pertama sangat kecil sehingga dalam praktiknya p bertepatan dengan p_ATM.

Dengan demikian:

h = p_ATM/γ_HG → p_ATM = γ_HG x h

Torricelli mengamati bahwa ketinggian kolom dipertahankan pada 760 mm, dan mengetahui bahwa kepadatan merkuri adalah 13600 kg/m³ Dan percepatan gravitasi adalah 9.91 m/s², Diperoleh bahwa tekanan atmosfer layak:

Dapat melayani Anda: mesin Carnot

P_ATM = γ_HG x h = 13600 x 9.8 x 0.760 pa = 101293 pa.

- Unit untuk tekanan atmosfer

Nilai lain untuk tekanan atmosfer di unit yang berbeda adalah 1.013 bar = 1013 millibares = 14.70 lb/in² (pound per inci persegi atau psi, Unit Penggunaan Umum di negara -negara yang berbahasa Inggris).

Ada juga unit yang mengambil nilainya sebagai referensi, yang disebut tepat suasana, sehingga 1 atmosfer (disingkat ATM) setara dengan 101293 pa.

Tekanan atmosfer juga dapat diekspresikan secara langsung dalam mm Hg, unit yang sekarang dikenal sebagai Torr, untuk menghormati penginjil Torricelli.

Gambar 2. Barometer kolom merkuri. Sumber: Wikimedia Commons.

Ketinggian kolom merkuri berbeda sesuai dengan tempat, oleh karena itu menghasilkan nilai p yang berbeda_ATM. Misalnya, di beberapa kota di Amerika Latin, yang terletak di ketinggian yang berbeda di atas permukaan laut:

-Mexico City: 585 mm

-Caracas: 674 mm

-Bogotá: 560 mm

-La Paz: 490 mm

Contoh

- Makhluk hidup di Bumi disesuaikan dengan tekanan atmosfer, yang merupakan tekanan absolut yang disebabkan oleh berat gas yang membentuk atmosfer. Jadi meskipun kita tidak menganggapnya sebagai kekuatan atas kita, tekanan ini ada dan diperlukan untuk mempertahankan kehidupan seperti yang kita ketahui.

- Konsep tekanan absolut terus digunakan saat mempelajari suasana iklim dan terestrial, serta dalam desain barometer.

- Contoh lain dari penggunaan tekanan absolut adalah dalam menentukan ketinggian pesawat menggunakan altimeter. Karena tekanan atmosfer mengalami variasi dengan ketinggian, bukan ide yang baik untuk mengubahnya menjadi referensi, sehingga tekanan absolut digunakan untuk memastikan akurasi dalam tindakan, sangat penting untuk keselamatan penerbangan.

Dapat melayani Anda: difraksi suara: apa itu, contoh, aplikasi

Latihan terpecahkan

- Latihan 1

Pengukur tekanan terhubung ke kamera, melempar ukuran 24 kPa, di tempat di mana tekanan atmosfer adalah 92 kPa. Apa tekanan absolut dari kamera?

Larutan

Data pernyataan memiliki tekanan di KPA atau Kilopascal. Pascal adalah unit yang cukup kecil, jadi awalan kilo, mega dan giga sering. KPA setara dengan 1000 PA, tetapi karena kedua data berada di unit yang sama, Anda dapat menambahkan tanpa masalah dan pada akhirnya membuat konversi ke Pascal jika diinginkan.

Menggunakan persamaan: P_AB = P_ATM + P_pria Dan mengganti nilai tetap:

P_AB = 92 kPa + 24 kPa = 116 kPa = 116000 pa

- Latihan 2

Untuk sebagian besar aplikasi sehari -hari, seperti mengukur tekanan ban atau kompresi mesin, tingkat referensi tekanan 0 diambil sebagai tekanan atmosfer.

Jadi ketika meter tekanan dari ban menunjukkan nilai 32 psi, itu adalah tekanan relatif. Apa tekanan absolut dalam ban dalam kasus ini?

Gambar 3. Meter tekanan ban mengukur tekanan dibandingkan dengan tekanan atmosfer. Sumber: Pixabay.

Larutan

Tekanan absolut adalah jumlah nilai yang dilemparkan oleh meter tekanan dan tekanan atmosfer di tempat itu. Seperti yang dinyatakan sebelumnya, unit PSI biasanya digunakan di negara -negara yang berbahasa Inggris.

Mengambil nilai standar 14.7 psi, tekanan absolut dari ban adalah:

P_Abs = 32.0 psi + 14. 7 psi = 46.7 psi 46.7 lb/in²

Referensi

1. Cimbala, c. 2006. Mekanika Cairan, Fundamental dan Aplikasi. MC. Bukit Graw.
2. Mott, r.  2006. Mekanika Cairan. 4. Edisi. Pendidikan Pearson.
3. Quora. Apa tekanan mutlak? Pulih dari: quora.com
4. Duduk, a. 2006. Mekanika Cairan, Pengenalan Fisik. Alpha Omega.
5. Streeter, v. 1999. Mekanika Cairan. Bukit McGraw.
6. Zapata, f. Tekanan dan kedalaman. Pulih dari: francesphysics.Blogspot.com.