Ero Paineen Ja Virtauksen Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

Paine vs virtaus

Paine ja virtaus ovat kaksi termiä, joita usein käytetään käsiteltäessä nestettä; eli nesteitä tai kaasuja. Nämä kaksi ominaisuutta ovat nesteen tilan ominaisuuksia. Sekä nesteen paine että virtaus ovat pisteominaisuuksia.

Lisätietoja paineesta

Nesteen paine määritellään nesteen pinta-alayksikköä kohti vaikuttavana voimana. Vaikka se viittaa yksikköalueeseen, siihen voidaan viitata pisteen arvoon, joka vaihtelee pisteestä toiseen. Se tarkoittaa, että staattinen nestepaine on pisteominaisuus. SI-yksiköissä paine mitataan Pascalilla (Pa) tai Newtonilla neliömetriä kohden (Nm-2), ja imperiumijärjestelmässä se mitataan punnilla neliötuumaa kohti. Erityisesti ilmanpaineen tai kaasun paineen mittauksessa käytetään myös elohopeamillimetrejä tai elohopeasenttimetrejä. Paine ei ole vektorimäärä.

Nesteen sisällä oleva paine voi johtua kahdesta eri tekijästä. Staattinen paine on nesteen paine, kun se on levossa, ja dynaaminen paine on nesteen liikkumisesta johtuva paine. Kun tarkastellaan kaasujen ja nesteiden staattista painetta, niiden lähteet ovat erilaiset. Nesteissä staattinen paine johtuu tarkasteltavan pisteen yläpuolella olevan nesteen painosta ja se vaihtelee syvyyden mukaan. Kaasuissa se on kaasumolekyylien törmäysnopeus astiassa. Jos säiliö on pieni, kaasupainetta voidaan pitää samana kaikissa pisteissä. Jos kaasun tilavuus on suurempi, paino vaikuttaa myös staattiseen paineeseen (esim. Ilmakehän paine).

Toisaalta nesteen dynaaminen paine on peräisin nesteen liikkeestä, ja se liittyy läheisesti nesteen kineettiseen energiaan (kuten heijastuvat Bernoullin yhtälössä). Staattinen paine on tässä yhteydessä nesteen potentiaalienergia yksikkötilavuudessa ja dynaaminen paine on kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti.

Paine ja virtaus liittyvät toisiinsa, koska paine-ero on virtauksen syy.

Lisätietoja Flow'sta

Kun nesteen sisällä on kahden pisteen välinen paine-ero ja sitä ei tasapainota kehoon vaikuttavien sisäisten voimien avulla, neste alkaa liikkua korkeammasta painepisteestä matalapainepisteeseen paine-eron minimoimiseksi. Tämä nesteen jatkuva liike tunnetaan virtauksena.

Teknisesti virtauksella tarkoitetaan tietyn pinnan läpi kulkevan nesteen määrää. Tämä virtausmäärä voidaan mitata kahdella parametrilla; ts. virtaavan tilavuuden ja massan virtausnopeus. Tilavuusvirta määritellään tietyn pinnan läpi yksikön aikana kulkevan nesteen tilavuudeksi, ja se mitataan kuutiometreinä sekunnissa. Massavirta määritellään massana, joka kulkee tietyn pinnan läpi aikayksikkönä ja mitataan kilogrammoina sekunnissa. Enimmäkseen termi "virtaus" viittaa tilavuusvirtaukseen.

Mitä eroa on paineella ja virtauksella?

• Paine on pinta-alayksikköä kohden vaikuttava voima; se on nesteiden skalaaripisteominaisuus.

• Virtaus on nopeus, jolla neste kulkee antopinnan läpi ja virtaus johtuu paine-erosta nesteen sisällä.