Spiediens

Valdis Z.

LU FMF students

Speciāli priekš JFS2-2

Kas ir spiediens?

• Spiediens ir spēks, kas

iedarbojas uz virsmas

laukuma vienību

;spēks

spiedienslaukums

;F

pS

S

F

Kādās mērvienībās mēra spiedienu?

• Spiedienu mēra Ņutonos [N]

uz kvadrāmetru [m2] jeb

Paskālos [Pa]

2

[ ][ ] ;

[ ]

NPa

m 2[ ]m

[ ]N

;F

pS

= 1 m2

Blēzs Paskāls

Īzaks Ņūtons

Kādās mērvienībās mēra spiedienu?

Dažādas spiediena mērvienības

Nosaukums Vērtība, Pa Vērtība, atm Pielietojums

Paskāls (Pa) 1 9.8692·10-6 Pamatmērvienība

Bārs (Bar) 105 0.98692 Meteroloģija

Tehniskā atmosfēra (at) 98066.5 0.96784 Tehnikā

Atmosfēra (atm) 101325 1 Salīdzināšanai

Dzīvsudraba staba milimetrs (mm Hg)

133.322 1.3158·10-3

Meteoroloģija, medicīna

Ūdens staba metrs (mH20) 9806.65 0.096784 Tehnikā - hidraulikā

Kas un kā rada spiedienu?

• Priekšmets smaguma spēka ietekmē spiež uz virsmu

Kas un kā rada spiedienu?

• Priekšmets, kustībā atduroties pret virsmu, rada spiedienu.

Kas un kā rada spiedienu?

• Gāzes molekulas smaguma spēka ietekmē spiež uz virsmu

Kas un kā rada spiedienu?

• Gāzes molekulas siltuma kustībā saduras ar trauka virsmu un rada spiedienu.

Fizikālu lielumu mērīšana

Mērāmais lielums

Sensors Kalibrēšana Mērījuma nolasīšana

Fizikālu lielumu mērīšanas shēma:

Fizikālu lielumu mērīšana

• Sensors – ierīce, kura reaģē uz fizikāla lieluma (temperatūras, spiediena, ...) izmaiņām ar viegli izmērāmu īpašību (izmērs, pārvietojums, ...) maiņu.

Mērāmais lielums

Sensors Kalibrēšana Mērījuma nolasīšana

Fizikālu lielumu mērīšanas shēma:

Fizikālu lielumu mērīšana

• Kalibrēšana – process, kurā salīdzina mērinstrumenta rādījumu ar zināmu mērāmā lieluma vērtību.

Sensors Kalibrēšana

Fizikālu lielumu mērīšanas shēma:

Mērāmais lielums

Mērījuma nolasīšana

Spiediena mērīšana

• Spiediena sensori: – Mehāniskie

– Hidrostatiskie

– Jonu

– Magnētiskie

– Optiskie

– Pjezoelektriskie

– ...

Mehāniskie spiediena mērītāji

Hidrostatiskie spiediena mērītāji p1 p2

2 1p p

2 1p p p

;p gH

Hidrostatiskie spiediena mērītāji

p1

p2 2 1p p

2 1p p p

;p gH

Jonu spiediena mērītāji

Spiediens ir mums visapkārt

Atmosfēras spiediens

• 1 atmosfēra

• 101325 Pa

• 1.01325 bar

• 1.0332 at

• 760 mmHg

• 10.33 mH20

Atmosfēras spiediens

• Atmosfēras spiediens rodas Zemes gravitācijas dēļ gaisam pievelkoties pie Zemes virsmas.

Atmosfēras spiediens

• Cik smagam būtu jābūt šīs prezentācijas pasniedzējam, lai viņš, stāvot ar abām kājām uz Zemes, ar savu svaru radītu 1 atmosfēru lielu spiedienu?

2 29 30 2 540 0.054zolēmS cm cm cm m

Atmosfēras spiediens

20.054zolēmS m;zolēm

F Fp

S S

;pasniedzējs pF m g m g 29.8 ;

mg

s

;p

atm

zolēm zolēm

m gFp

S S

101325 0.0540

9.8

atm zolēmp

p Sm

g

;atm zolēmp

p Sm

g

Atmosfēras spiediens

558kg

Atmosfēras spiediens

Kas notiks?

Kas tad tas?

Atmosfēras spiediens

• Atmosfēras spiediens ir atkarīgs no augstuma virs jūra līmeņa

Atmosfēras spiediens un lidmašīnas

Atmosfēras spiediens un laika apstākļi

• Ciklons ir liels atmosfēras veidojums, kurā ir zems atmosfēras spiediens ciklona centrā.

Atmosfēras spiediens un laika apstākļi

• Anticiklons ir liels atmosfēras veidojums ar augstu atmosfēras spiedienu.

Atmosfēras spiediens un laika apstākļi

• Viesuļvētra ir ārkārtīgi spēcīga, postoša virpuļkustības vētra, kuras centrā ir ļoti zems atmosfēras spiediens.

Atmosfēras spiediens un laika apstākļi

• Barometrs ir atmosfēras spiediena mērīšanas aparāts.

Viņpus atmosfēras spiedienam

Vakuums

• Vakuums ir telpas daļa, kas ir brīva no vielas

• Ikdienā par vakuumu sauc telpas daļu, kurā spiediens ir ievērojami mazāks par atmosfēras spiedienu

Kādēļ vajadzīgs vakuums?

• Nevēlamu mijiedarbību samazināšana

• Spiediena starpības radīšanai

• Izolācijai

Nevēlamu mijiedarbību

samazināšana

• Vakuums pasargā spuldzes kvēldiegu no pārdegšanas

Nevēlamu mijiedarbību samazināšana

• Daļiņu paātrinātājos novērš nevēlamas sadursmes ar gaisā esošajām molekulām

Spiediena starpības radīšanai

• Radīto spiediena starpību var izmantot sūknēšanai

Spiediena starpības radīšanai

• Spiedienu starpību var izmantot spiediena mērīšanai

Izolācijai

• Vakuums nodrošina siltuma izolāciju

Kā iegūst vakuumu?

• Izmanto dažādu vakuuma sūkņus

Paldies par pacietību!