भौतिकी, दबाव इकाइयों में मापा गया दबाव क्या है

शीर्ष पर लगे पिस्टन के साथ हवा से भरे, सीलबंद सिलेंडर की कल्पना करें। यदि आप पिस्टन को धक्का देना शुरू करते हैं, तो सिलेंडर में हवा की मात्रा कम होने लगेगी, हवा के अणु आपस में और पिस्टन के साथ अधिक से अधिक तीव्रता से टकराएंगे, और पिस्टन पर संपीड़ित हवा का दबाव बढ़ जाएगा।

यदि पिस्टन को अब अचानक छोड़ दिया जाता है, तो संपीड़ित हवा इसे तेजी से ऊपर की ओर धकेल देगी। ऐसा इसलिए होगा क्योंकि निरंतर पिस्टन क्षेत्र के साथ, संपीड़ित हवा की ओर से पिस्टन पर कार्य करने वाला बल बढ़ जाएगा। पिस्टन का क्षेत्र अपरिवर्तित रहता है, लेकिन गैस के अणुओं का बल बढ़ जाता है और दबाव तदनुसार बढ़ जाता है।

या कोई अन्य उदाहरण। एक आदमी जमीन पर खड़ा है, दोनों पैरों पर खड़ा है। इस स्थिति में, एक व्यक्ति सहज है, असुविधा का अनुभव नहीं करता है। लेकिन क्या होगा अगर वह व्यक्ति एक पैर पर खड़ा होने का फैसला करे? वह एक पैर को घुटने से मोड़ेगा और अब केवल एक पैर के सहारे जमीन पर आराम करेगा। इस स्थिति में, एक व्यक्ति को कुछ असुविधा महसूस होगी, क्योंकि पैर पर दबाव लगभग 2 गुना बढ़ गया है।क्यों? क्योंकि जिस क्षेत्र से गुरुत्वाकर्षण बल अब किसी व्यक्ति को जमीन पर धकेलता है, वह 2 गुना कम हो गया है। दबाव क्या है और रोजमर्रा की जिंदगी में इसका पता कितनी आसानी से लगाया जा सकता है, इसका एक उदाहरण यहां दिया गया है।

शारीरिक दबाव

भौतिकी के संदर्भ में, दबाव एक भौतिक मात्रा है जो संख्यात्मक रूप से दी गई सतह के प्रति इकाई क्षेत्र की सतह पर लंबवत कार्य करने वाले बल के बराबर होती है। इसलिए, सतह पर एक निश्चित बिंदु पर दबाव निर्धारित करने के लिए, सतह पर लागू बल के सामान्य घटक को छोटे सतह तत्व के क्षेत्र से विभाजित किया जाता है, जिस पर यह बल कार्य करता है। और पूरे क्षेत्र पर औसत दबाव निर्धारित करने के लिए, सतह पर कार्यरत बल के सामान्य घटक को उस सतह के कुल क्षेत्रफल से विभाजित किया जाना चाहिए।

पास्कल (पा)

प्रेशर नापा जाता है एनई में पास्कल (पीए) में। दबाव माप की इस इकाई का नाम फ्रांसीसी गणितज्ञ, भौतिक विज्ञानी और लेखक ब्लेज़ पास्कल के सम्मान में रखा गया था, जो हाइड्रोस्टैटिक्स के मूल नियम के लेखक हैं - पास्कल का नियम, जिसमें कहा गया है कि तरल या गैस पर दबाव बिना किसी परिवर्तन के किसी भी बिंदु पर प्रेषित होता है। दिशाओं। पहली बार, दबाव की इकाई "पास्कल" को वैज्ञानिक की मृत्यु के तीन शताब्दियों के बाद, इकाइयों पर डिक्री के अनुसार, 1961 में फ्रांस में प्रचलन में लाया गया था।

एक पास्कल एक वर्ग मीटर की सतह पर समान रूप से वितरित और निर्देशित एक न्यूटन के बल के कारण होने वाले दबाव के बराबर है।

पास्कल न केवल यांत्रिक दबाव (यांत्रिक तनाव) को मापता है, बल्कि लोच के मापांक, यंग के मापांक, बल्क मापांक, उपज बिंदु, आनुपातिक सीमा, तन्य शक्ति, कतरनी प्रतिरोध, ध्वनि दबाव और आसमाटिक दबाव को भी मापता है। परंपरागत रूप से, पास्कल प्रतिरोधी सामग्री में सामग्रियों की सबसे महत्वपूर्ण यांत्रिक विशेषताओं को व्यक्त करते हैं।

तकनीकी वातावरण (at), भौतिक (atm), किलोग्राम बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर (kgf / cm2)

पास्कल के अलावा, अन्य (सिस्टम के बाहर) इकाइयों का उपयोग दबाव को मापने के लिए किया जाता है। इन इकाइयों में से एक «वातावरण» (सी) है। एक वायुमंडल में दबाव विश्व महासागर के स्तर पर पृथ्वी की सतह पर वायुमंडलीय दबाव के लगभग बराबर है। आज "माहौल" को तकनीकी वातावरण (सी) के रूप में समझा जाता है।

एक तकनीकी वातावरण (at) एक वर्ग सेंटीमीटर के क्षेत्र में समान रूप से वितरित प्रति किलोग्राम (kgf) बल द्वारा उत्पन्न दबाव है। एक किलोग्राम बल, बदले में, 9.80665 m / s2 के बराबर गुरुत्वाकर्षण त्वरण की शर्तों के तहत एक किलोग्राम के द्रव्यमान वाले शरीर पर गुरुत्वाकर्षण बल के बराबर होता है। इस प्रकार, एक किलोग्राम बल 9.80665 न्यूटन के बराबर है, और 1 वातावरण बिल्कुल 98066.5 Pa के बराबर है। 1 पर = 98066.5 पा।

वायुमंडल में, उदाहरण के लिए, कार के टायरों में दबाव मापा जाता है, उदाहरण के लिए, यात्री बस GAZ-2217 के टायरों में अनुशंसित दबाव 3 वायुमंडल है।

एक "भौतिक वातावरण" (एटीएम) भी है, जिसे इसके आधार पर 760 मिमी ऊंचे पारा के एक स्तंभ के दबाव के रूप में परिभाषित किया गया है, जबकि पारा का घनत्व 13,595.04 किग्रा / एम 3 है, 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर और शर्तों के तहत गुरुत्वाकर्षण त्वरण, 9.80665 m / s2 के बराबर।तो यह पता चला है कि 1 एटीएम = 1.033233 = 101 325 पा।

किलोग्राम-बल प्रति वर्ग सेंटीमीटर (kgf / cm2) के लिए, दबाव की यह गैर-व्यवस्थित इकाई सामान्य वायुमंडलीय दबाव के लिए अच्छी सटीकता के बराबर होती है, जो कभी-कभी विभिन्न प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए सुविधाजनक होती है।

बार (बार), बेरियम

सिस्टम यूनिट के बाहर "बार" लगभग एक वातावरण के बराबर है, लेकिन यह अधिक सटीक है - ठीक 100,000 Pa। एसजीएस प्रणाली में, 1 बार 1,000,000 डाइन/सेमी2 के बराबर है। पहले, नाम «बार» इकाई द्वारा लिया गया था जिसे अब «बेरियम» कहा जाता है और यह 0.1 Pa या CGS प्रणाली में 1 बेरियम = 1 dyn / cm2 के बराबर था। "बार", "बेरियम" और "बैरोमीटर" शब्द "वजन" के लिए एक ही ग्रीक शब्द से आए हैं।

मौसम विज्ञान में वायुमंडलीय दबाव को मापने के लिए अक्सर 0.001 बार के बराबर यूनिट एमबार (मिलीबार) का उपयोग किया जाता है। और ग्रहों पर दबाव को मापने के लिए जहां वातावरण बहुत पतला है — μबार (माइक्रोबार), 0.000001 बार के बराबर। तकनीकी दबावमापियों पर, पैमाने को अक्सर सलाखों में स्नातक किया जाता है।

पारा का मिलीमीटर (mmHg), पानी का मिलीमीटर (mmHg)

पारा इकाई का गैर-मिलीमीटर 101325/760 = 133.3223684 पा के बराबर है। इसे "मिमी एचजी" के रूप में दर्शाया गया है, लेकिन कभी-कभी इसे "टॉर" के रूप में दर्शाया जाता है - इतालवी भौतिक विज्ञानी के सम्मान में, गैलीलियो के छात्र, इवेंजेलिस्टा टोर्रिकेली, वायुमंडलीय दबाव की अवधारणा के लेखक।

बैरोमीटर के साथ वायुमंडलीय दबाव को मापने के एक सुविधाजनक तरीके के संबंध में इकाई बनाई गई थी, जिसमें वायुमंडलीय दबाव के प्रभाव में पारा स्तंभ संतुलन में है। पारा का उच्च घनत्व लगभग 13,600 किग्रा/एम3 है और कमरे के तापमान पर कम संतृप्त वाष्प दबाव है, यही कारण है कि बैरोमीटर के लिए पारा एक साथ चुना गया था।

समुद्र तल पर, वायुमंडलीय दबाव लगभग 760 मिमी Hg है, और यह वह मान है जिसे अब सामान्य वायुमंडलीय दबाव माना जाता है, जो 101325 Pa या एक भौतिक वातावरण, 1 atm के बराबर है। अर्थात्, 1 मिलीमीटर पारा 101325/760 पास्कल के बराबर है।

दवा, मौसम विज्ञान और विमानन नेविगेशन में पारे के मिलीमीटर में दबाव को मापा जाता है। चिकित्सा में, वैक्यूम तकनीक में रक्तचाप को मिमी एचजी में मापा जाता है दबाव मापने के उपकरण एमएमएचजी में बार के साथ स्नातक हैं। कभी-कभी वे केवल 25 माइक्रोन भी लिखते हैं, जिसका अर्थ है जब निकासी की बात आती है तो पारा स्तंभ माइक्रोन, और दबाव माप वैक्यूम गेज के साथ किए जाते हैं।

कुछ मामलों में मिलीमीटर पानी का उपयोग किया जाता है और फिर 13.59 मिमी पानी का स्तंभ = 1 मिमी एचजी। कभी-कभी यह अधिक समीचीन और सुविधाजनक होता है। एक पानी के स्तंभ का एक मिलीमीटर, पारा स्तंभ के एक मिलीमीटर की तरह, सिस्टम के बाहर एक इकाई है जो पानी के स्तंभ के 1 मिमी के हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बराबर होता है जो कि यह स्तंभ 4 के पानी के स्तंभ के तापमान पर एक सपाट आधार पर निकलता है। डिग्री सेल्सियस।