压强









































發生在兩個物體接觸表面、垂直於該表面的作用力,亦可稱為壓力。通常來說,在液壓、氣動或大氣層等領域中提到的「壓力」指的實際上是壓强,即在数值上等於接觸表面上每單位面積所受壓力。
壓強是分布在特定作用面上之力與該面積的比值。換句話說,是作用在與物體表面垂直方向上的每單位面積的力的大小。計式壓強是相較於該地之大氣壓的壓強。雖然壓強可用任意之力單位與面積單位進行測量,但是壓強的國際標準單位(每單位平方公尺的牛頓)也被稱作帕斯卡。


一般以英文字母「p」表示。压力與力和面積的關係如下:[1]


p=FS{displaystyle p={frac {F}{S}}}p={frac  {F}{S}}

其中:




  • p{displaystyle p}p代表壓力


  • F{displaystyle F}F代表垂直作用力


  • S{displaystyle S}S代表受力面積


或写成微分形式:


p=−dF/dS{displaystyle p=-operatorname {d} !{mathit {F}}/operatorname {d} !{mathit {S}}}{displaystyle p=-operatorname {d} !{mathit {F}}/operatorname {d} !{mathit {S}}}


其中的负号表示力(朝向物体)与法向量的方向(从物体出发)相反。


根据上述公式,可以推导出计算液体壓力的公式:


p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρgh{displaystyle p={frac {F}{S}}={frac {G}{S}}={frac {mg}{S}}={frac {rho Vg}{S}}=rho gh}p={frac  {F}{S}}={frac  {G}{S}}={frac  {mg}{S}}={frac  {rho Vg}{S}}=rho gh

即:


p=ρgh{displaystyle p=rho gh}p=rho gh

其中:




  • p{displaystyle p}p表示壓力


  • ρ{displaystyle rho }rho 表示液体的密度


  • g{displaystyle g}g表示重力加速度


  • h{displaystyle h}h表示物体表面离液体上方的距离




目录






  • 1 单位


  • 2 絕對壓力


  • 3 压力与能量密度


  • 4 參考文獻





单位


表中等号 = 表示精确值,约等号 ≈ 表示近似值,而恒等号 ≡ 表示定义值。






































































壓強单位
 
帕斯卡(Pa)

巴(bar)

工程大气压(at)

标准大气压(atm)

托(Torr)

磅力每平方英寸(psi)
1 Pa
≡ 1 牛顿/平方米
= 10−5 bar
≈ 10.197×10−6 at
≈ 9.8692×10−6 atm
≈ 7.5006×10−3 Torr
≈ 145.04×10−6 psi
1 bar
= 100,000 Pa
≡ 106达因/平方厘米
≈ 1.0197 at
≈ 0.98692 atm
≈ 750.06 Torr
≈ 14.504 psi
1 at
= 98,066.5 Pa
= 0.980665 bar
≡ 1 千克力/平方厘米
≈ 0.96784 atm
≈ 735.56 Torr
≈ 14.223 psi
1 atm
= 101,325 Pa
= 1.01325 bar
≈ 1.0332 at
≡ 101 325 帕
= 760 Torr
≈ 14.696 psi
1 Torr
≈ 133.322 Pa
≈ 1.3332×10−3 bar
≈ 1.3595×10−3 at
≈ 1.3158×10−3 atm
≡ 1 毫米汞柱
≈ 19.337×10−3 psi
1 psi
≈ 6,894.76 Pa
≈ 68.948×10−3 bar
≈ 70.307×10−3 at
≈ 68.046×10−3 atm
≈ 51.715 Torr
≡ 1 磅/平方英寸


絕對壓力



压力与能量密度


在中子星的形成条件中,由于压力与能量的体积密度具有相同的量纲,有时使用压力来表示能量密度的数值。相关的数学关系可以在统计物理学中推得。



參考文獻





  1. ^ Pressure. [2018-06-14]. 






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