压强
热力学 | |||||||||||||||||||||
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![]() 经典的卡诺热机 T(熱庫)、Q(熱量)、W(功) H(高溫)、C(低溫) | |||||||||||||||||||||
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科学家
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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}}}
其中:
p{displaystyle p}代表壓力
F{displaystyle F}代表垂直作用力
S{displaystyle 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}}}
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}
即:
- p=ρgh{displaystyle p=rho gh}
其中:
p{displaystyle p}表示壓力
ρ{displaystyle rho }表示液体的密度
g{displaystyle g}表示重力加速度
h{displaystyle 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。
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) |
|
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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
^ Pressure. [2018-06-14].
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