Prawo Pascala i jego zastosowanie 7_23

Prawo Pascala i jego zastosowania

Jednostką ciśnienia jest 1Pa (pascal)

Czy możemy bez lewarka wymienić przebitą oponę w samochodzie, bez pompki napompować dętkę rowerową albo zatrzymać samochód nogą, a nie hamulcem...?

Cele:

- wymienię czynniki powodujące zwiększenie lub zmniejszenie ciśnienia w zbiorniku,

- wiem, co to jest ciśnienie hydrostatyczne i od czego ono zależy.

- znam prawo Pascala, podam przykłady jego zastosowania,

Nad powierzchnią Ziemi znajduje się przylegająca do niej, gruba na wiele kilometrów powłoka – atmosfera.

Powietrze składa się z drobin, więc ma masę. To oznacza, że naciska ono na wszystko, co jest pod nim i w nim. Z naciskiem tym związane jest ciśnienie powietrza zwane ciśnieniem atmosferycznym.

Ciśnienie atmosferyczne to ciśnienie, jakie wywiera powietrze na Ziemię i wszystkie ciała znajdujące się w atmosferze ziemskiej.

Ciśnienie atmosferyczne ściska nas cały czas ze wszystkich stron.

Ciśnienie atmosferyczne jest około 4 razy większe niż ciśnienie, które wywierałaby dorosła osoba stojąca w kapciach na Twoich plecach.

Jesteśmy więc bardzo odporni na ściskanie ;)

Na dużej wysokości nad poziomem morza warstwa atmosfery jest cieńsza, przez co ciśnienie jest niższe.

Ciśnienie atmosferyczne zależy m.in. od wysokości nad poziomem morza.

Jest tam niższe ciśnienie, a przy niższym ciśnieniu woda wrze w niższej temperaturze

np. na Mount Everest średnie ciśnienie wynosi ok. 310 hPa ->

-> woda wrze tam w temperaturze ok. 68 oC

Dlaczego wysoko w górach nie można zaparzyć herbaty?

przy ciśnieniu 1013,25 hPa woda wrze w temperaturze 100 oC

Do pomiaru ciśnienia atmosferycznego służy barometr.

Zmiany ciśnienia odczytane na barometrze są pomocne przy przewidywaniu pogody.

Jeżeli ciśnienie rośnie (mówimy że "idzie wyż") -> poprawa pogody

zimą - także spadek temperatury

Jeżeli ciśnienie spada -> pogoda się psuje

Przykłady wykorzystania w praktyce ciśnienia atmosferycznego:

- picie płynów przez rurkę

- nabieranie płynu do strzykawki i pipety

- używanie przyssawek i pompek do udrażniania zlewów

- oddychanie -

ciśnienie atmosferyczne "wpycha" powietrze do dróg oddechowych

wciągając do płuc powietrze ze słomki obniżamy w niej ciśnienie powietrza, a wtedy ciśnienie atmosferyczne panujące nad powierzchnią napoju "wpycha" napój do słomki i w ten sposób dostaje się do naszych ust

Powietrze znajdujące się wewnątrz gumowego balonika wywiera nacisk (parcie) na jego wewnętrzne ścianki.

Dlaczego?

Wynika to z nieustannego ruchu cząsteczek gazu i uderzania ich w ścianki balonu.

W ciągu 1 sekundy na powierzchni 1 cm2 jest około 1023 uderzeń cząsteczek gazu o ścianki.

W jaki sposób możemy zwiększyć ciśnienie gazu w zbiorniku?

Ciśnienie gazu w zbiorniku możemy zwiększyć:

1) przy stałej objętości gazu -

2) przy stałej masie gazu poprzez:

- zmniejszenie objętości zbiornika,

- podwyższenie temperatury gazu.

poprzez zwiększenie liczby cząsteczek gazu w zbiorniku, czyli zwiększenie masy gazu (dopompowanie)

Gaz w zbiorniku wywiera nacisk nie tylko na ścianki naczynia, ale również na przedmioty zajdujące się wewnątrz zbiornika.

Gdy zmieniamy ciśnienie w zbiorniku, to zmieniamy parcie na przedmioty znajdujące się wewnątrz zbiornika

Ciśnienie powietrza w pęcherzykach piany "dopasowuje się" do zmniejszającego się ciśnienia zewnętrznego i objętość piany rośnie.

doświadczenie z pojemnikiem próżniowym

Blaise Pascal, wym. [blɛz pas'kal], pol. Błażej Pascal (1623 - 1662 ) – francuski intelektualista: matematyk, fizyk, inżynier-wynalazca, filozof, teolog i literat.

Prawo Pascala

Nacisk wywierany z zewnątrz na ciecz lub gaz powoduje jednakowy wzrost ciśnienia w całej objętości cieczy lub gazu.

Prawo Pascala znalazło zastosowanie przy dmuchaniu piłek, balonów, materacy, w konstrukcji pras, podnośników, pomp i hydraulicznych oraz pneumatycznych układów hamulcowych.

ZPE - podnośnik hydrauliczny

prasa hydrauliczna - działając siłą o niewielkiej wartości F1 na małą powierzchnię S1, otrzymujemy na drugim tłoku o większej powierzchni S2, siłę dużej wartości F2.

F1

F2

S2

S1

-----

-----

=

Wartośc tej siły jest tyle razy większa od wartości mniejszej siły, ile razy powierzchnia dużego tłoka jest większa od powierzchni mniejszego tłoka.