NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Xây dựng áp kế
- Đo áp suất
- Làm thế nào nó hoạt động
- Tính áp suất
- Ví dụ: Sử dụng áp kế
Một áp kế có thể là bất kỳ thiết bị đo áp suất. Tuy nhiên, trừ khi có đủ điều kiện khác, thuật ngữ Man áp lực thường được dùng để chỉ một ống hình chữ U chứa đầy chất lỏng. Bạn có thể dễ dàng chế tạo loại áp kế này như một phần của thí nghiệm trong phòng thí nghiệm để chứng minh ảnh hưởng của áp suất không khí lên cột chất lỏng.
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Áp kế là một dụng cụ khoa học hoặc máy đo áp suất.
Xây dựng áp kế
Một áp kế đơn giản có thể được chế tạo bằng cách lấp đầy một phần ống nhựa trong bằng chất lỏng màu để cho phép mức độ chất lỏng dễ dàng quan sát. Sau đó, ống được uốn thành hình chữ U và cố định ở vị trí thẳng đứng. Các mức chất lỏng trong hai cột dọc phải bằng nhau tại điểm này, vì chúng hiện đang chịu áp lực tương tự. Do đó mức này được đánh dấu và xác định là điểm 0 của áp kế.
Đo áp suất
Áp kế được đặt trên thang đo để cho phép bất kỳ sự khác biệt về chiều cao của hai cột. Chênh lệch chiều cao này có thể được sử dụng trực tiếp để so sánh tương đối giữa các áp suất thử khác nhau. Loại áp kế này cũng có thể được sử dụng để tính áp suất tuyệt đối khi biết mật độ của chất lỏng trong áp kế.
Làm thế nào nó hoạt động
Một đầu của ống được nối với một con dấu kín khí với nguồn áp suất thử. Đầu kia của ống được để mở ra ngoài khí quyển và do đó sẽ chịu áp suất xấp xỉ 1 khí quyển (atm). Nếu áp suất thử lớn hơn áp suất tham chiếu 1 atm, chất lỏng trong cột thử được buộc xuống cột. Điều này làm cho chất lỏng trong cột tham chiếu tăng lên một lượng bằng nhau.
Tính áp suất
Áp suất tác động bởi một cột chất lỏng có thể được cho bởi phương trình P = hgd. Trong phương trình này, P là áp suất tính toán, h là chiều cao của chất lỏng, g là lực hấp dẫn và d là mật độ của chất lỏng. Bởi vì áp kế đang đo chênh lệch áp suất chứ không phải áp suất tuyệt đối, chúng tôi sử dụng thay thế P = Pa - P0. Trong sự thay thế này, Pa là áp suất thử nghiệm và P0 là áp suất tham chiếu.
Ví dụ: Sử dụng áp kế
Giả sử rằng chất lỏng trong áp kế là thủy ngân và chiều cao của chất lỏng trong cột tham chiếu cao hơn 0,02 mét so với chiều cao của chất lỏng trong cột thử nghiệm. Sử dụng 13,534 kg mỗi mét khối (kg / m ^ 3) cho mật độ thủy ngân và 9,8 mét mỗi giây bình phương (m / s ^ 2) để gia tốc trọng lực. Bạn có thể tính chênh lệch áp suất giữa hai cột là hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = khoảng 2,653 kg • m-1 • s-2. Đối với các đơn vị áp suất, bạn có thể sử dụng pascal, với khoảng 101.325 pascal tương đương với 1 atm áp suất. Do đó, chênh lệch áp suất trong áp kế là Pa - P0 = 2,653 / 101,325 = 0,026 atm. Vậy, áp suất trong cột thử nghiệm (Pa) bằng P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.