Tlak

Z Multimediaexpo.cz

Nemáte oprávnění „upravit tuto stránku“. Důvod:

Můžete si prohlédnout a zkopírovat zdrojový kód této stránky:

[[Soubor:mechanika_tlak.png|thumb|220px|Tlak]] '''Tlak''' je [[fyzikální veličina]], obvykle označovaná symbolem ''p'' (z [[angličtina|anglického]] ''pressure''), vyjadřující poměr velikosti [[síla|síly]] ''F'', působící [[Ortogonalita|kolmo]] na [[rovina|rovinnou plochu]] a rovnoměrně spojitě rozloženou po této ploše, a [[obsah]]u této plochy ''S'', tedy :<math>p = \frac{F}{S}</math>. Pokud [[vnější síla]] působí pouze kolmo (neexistuje žádná tečná složka), je tlak označován jako '''prostý (čistý)'''. Pokud není tato síla ''F'' rozložena na dané ploše rovnoměrně, pak veličinu ''p'', danou předchozím vzorcem, nazýváme '''střední tlak'''. '''Místním tlakem''', tj. tlakem působícím v nějakém bodě uvažované plochy rozumíme diferenciální podíl :<math>p = \frac{\mathrm{d}F}{\mathrm{d}S}</math>. Zobecněnou definici tlaku (pro síly působící libovolným směrem na obecně nerovinnou plochu) můžeme ve [[vektor]]ovém tvaru zapsat rovnicí :<math>\mathrm{d}\mathbf{F}_s = p \mathrm{d}\mathbf{S}</math>, kde <math>\mathrm{d}\mathbf{F}_s</math> je složka vektoru síly a kolmá k elementu plochy <math>\mathrm{d}\mathbf{S}</math> na který působí, přičemž směr vektoru popisujícího element <math>\mathrm{d}\mathbf{S}</math> má směr [[normála|normály]] k této plošce. [[Fyzikální rozměr veličiny|Rozměr této veličiny]] je :<math>(p) = L^{-1}MT^{-2}</math>. [[Soubor:mechanika_tah.png|thumb|220px|[[tah (pružnost)|Tah]]]] Ve [[stlačitelnost|stlačitelných]] látkách způsobuje tlak [[deformace|deformaci]]. Při působení tlakové síly na pevné těleso se rozlišuje '''[[tah (pružnost)|tah]] a tlak'''. [[Tahová síla]] způsobuje roztahování tělesa, tlaková jeho stlačování. Tahové a tlakové síly se odlišují pouze směrem působení, přičemž se předpokládá, že způsobené deformace jsou obdobné, avšak s opačnými znaménky. Pokud je tlak v nějaké uzavřené nádobě větší než tlak v jejím okolí, je v nádobě přetlak. Pokud naopak je v ní tlak nižší, je v nádobě podtlak. Přetlaku a podtlaku lze dosáhnout přesunem části hmoty do nebo z uzavřené nádoby, změnou její vnitřní velikosti nebo teploty jejího obsahu. Pro přesun části obsahu se používají [[pumpa|pumpy]]. Sací pumpa pro odčerpání plynů z uzavřené nádoby se nazývá [[vývěva]]. == Fyzikální podstata tlaku == Tlak v [[plyn]]ech je vyvoláván [[teplo|tepelným]] pohybem částic plynu ([[atom]]ů nebo [[molekula|molekul]];) nárazy těchto částic na stěny nádoby se projevují tlakem na ně působícím. Podobně tomu je i v [[kapalina|kapalinách]]. Tlak působí i v [[pevná látka|pevných tělesech]], kde se přenáší [[interakce|interakcí]] mezi částicemi pevně vázanými v [[krystal|krystalové]] nebo pseudokrystalové struktuře látky. === Tlaková síla === {{Podrobně|Tlaková síla}} Podle [[3. Newtonův pohybový zákon|třetího pohybového zákona]] působí kapalina proti působící síle stejně velkou reakcí. Kapalina tedy působí '''[[tlaková síla|tlakovou silou]]''' kolmou k ploše, na niž síla působí. Tato síla má velikost :<math>F=pS</math> Působení tlakové síly lze demonstrovat na principu [[hydraulický lis|hydraulického lisu]]. Tlaková síla působí vždy kolmo na plochu. Na vodorovné dno působí svislá tlaková síla, na svislé stěny působí vodorovná tlaková síla, na šikmé stěny působí tlaková síla kolmá k této stěně. Působení tlaku vyvolává v pevných tělesech deformace, přičemž vzájemnou souvislost mezi působícím tlakem a vzniklou deformací zkoumá [[pružnost]]. Při působení malého tlaku platí [[Hookův zákon]]. == Parciální tlak == {{viz též|Parciální tlak}} Parciální tlak plynu ve směsi je tlak, který by tento plyn vykazoval, pokud by byl v celém objemu sám. Molární podíl jednotlivé složky ve směsi plynů (vychází ze stavové [[rovnice ideálního plynu]]) může být vyjádřen takto: <math>p_i=\frac{n_i \cdot RT}{V}</math> <math>p_i=x_i \cdot p</math> <math>x_i=\frac{n_i}{n}</math> kde ''p_i'' je parciální tlak, ''R'' je univerzální plynová konstanta (8,314&nbsp;J/K.mol), ''x_i'' je molární zlomek. == Jednotky == Hlavní jednotkou tlaku v [[soustava SI|soustavě SI]] je [[pascal]] (Pa). Je to tlak, který vyvolává síla 1&nbsp;newtonu (1&nbsp;N), rovnoměrně a spojitě rozložená a působící kolmo na plochu o obsahu 1&nbsp;čtverečního metru (1&nbsp;m²). V technické praxi se používají zejména násobky kilopascal (kPa, tj 10³&nbsp;Pa) a megapascal (MPa, tj. 10⁶&nbsp;Pa), v oboru hlubinné geologie a geofyziky i gigapascal (GPa, tj. 10⁹&nbsp;Pa). V [[meteorologie|meteorologii]] je obvyklé uvádět tlak vzduchu v jednotkách hektopascal (hPa, tj. 100&nbsp;Pa), protože [[normální tlak]] atmosféry je blízký tisícinásobku této jednotky (přesně 1013,25&nbsp;hPa). Ve vakuové technice se používají menší jednotka jako milipascal (mPa, tj. 10^-3&nbsp;Pa) a mikropascal (μPa, tj. 10^-6&nbsp;Pa). V technické praxi se dříve používaly i jiné jednotky, zejména [[bar (jednotka)|''bar'' (bar)]] a [[atmosféra (jednotka)|''technická atmosféra'' (at)]] rovná ''[[kilopond]]u na čtverečný centimetr'' (kp/cm²). Naproti tomu ve [[fyzika|fyzice]] a [[termodynamika|termodynamice]] se užívala tzv. [[atmosféra (jednotka)|''fyzikální atmosféra'' (atm)]], odvozená od normálního tlaku atmosféry. V meteorologii bylo v minulosti obvyklé používání jednotky [[torr|''torr'' (Torr)]], původně nazývané ''milimetr sloupce rtuti'' (mmHg). V anglosaské oblasti se běžně můžeme setkat s jednotkou ''libra síly na čtverečný palec'' ([[psi (jednotka)|psi]]). V připojené tabulce jsou převodní vztahy mezi nejběžnějšími jednotkami tlaku. {|border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;" |+ Převodní tabulka jednotek tlaku |align="center" |'''Jednotky<br />tlaku''' ! [[pascal]]<br />(Pa) <!--Pa = N/m² = (kg•m/s²)/m² = kg/(m•s²)--> ! [[Bar (jednotka)|bar]]<br />(bar) ! [[kilopond]] na čtv. metr<br />(kp/m²) ! [[Atmosféra (jednotka)|technická atmosféra]]<br />(at) ! [[Atmosféra (jednotka)|fyzikální atmosféra]]<br />(atm) ! [[torr]] = mmHg<br />(Torr) ! [[psi (jednotka)|libra na čtv. palec]]<br />(psi) |- ! 1 Pa | ≡ 1 Pa | ≡ 10⁻⁵ bar | ≈ 0,1019716 kp/m² | ≈ 10,19716•10⁻⁶ at | ≈ 9,869233•10⁻⁶ atm | ≈ 7,500616•10⁻³ Torr | ≈ 1,450377•10⁻⁴ psi |- ! 1 bar | ≡ 10⁵ Pa | ≡ 1 bar | ≈ 10197,16213 kp/m² | ≈ 1,019716 at | ≈ 0,9869233 atm | ≈ 750, 0616 Torr | ≈ 14, 50377 psi |- ! 1 kp/m² | = 9,80665 Pa | = 98,0665•10⁻⁶ bar | ≡ 1 kp/m² | ≡ 10⁻⁴ at | ≈ 0,9678411•10⁻⁴ atm | ≈ 0,0735559 Torr | ≈ 0,001422334 psi |- ! 1 at | ≡ 98066,5 Pa | ≡ 0,980665 bar | ≡ 10000 kp/m² | ≡ 1 at | ≈ 0,9678411 atm | ≈ 735,559 Torr | ≈ 14,22334 psi |- ! 1 atm | ≡ 101325 Pa | ≡ 1,01325 bar | ≈ 10332,27 kp/m² | ≈ 1,033227 at | ≡ 1 atm | = 760 Torr | ≈ 14,696 psi |- ! 1 Torr''' | ≈ 133,322 Pa | ≈ 1,33322•10⁻³ bar | ≈ 13,59510 kp/m² | ≈ 1,359510•10⁻³ at<!--0,00135951--> | ≈ 1,315789•10⁻³ atm<!--0,001315789--> | ≡ 1 mm Hg | ≈ 19,337•10<sup>−3</sup'''> psi |- ! 1 psi | ≈ 6894,757293 Pa | ≈ 68,94757293•10⁻³ bar | ≈ 703,0695796 kp/m² | ≈ 70,30695796•10⁻³ at | ≈ 68,046•10⁻³ atm | ≈ 51,7149 Torr | ≡ 1 lbf/in<sup>2</sub> |} Poznámka: Symboly, uvedené před převodními koeficienty znamenají: ≡ koeficient je takto definován a je tedy absolutně přesný; = koeficient je odvozen z definice fyzikální konstanty (zde hodnoty [[normální tlak|normálního atmosférického tlaku]]); ≈ koeficient je odvozen výpočtem a je zaokrouhlený.''' == Měřidla tlaku == Tlak se měří [[manometr]]em, což je jiný název pro tlakoměr. == Související články == * [[Atmosférický tlak]] * [[Krevní tlak]] * [[Napětí]] * [[Pascalův zákon]] * [[Hydraulický lis]] == Externí odkazy == {{Článek z Wikipedie}} [[Kategorie:Fyzikální veličiny]] [[Kategorie:Termodynamika]] [[Kategorie:Meteorologie]]

Návrat na stránku „Tlak“.