Manometr
Manometr je zařízení, které používáme k měření tlaku v potrubí (kabina může být plynu, vody, kapaliny atd.) Také se obvykle označuje jako trubice ve tvaru písmene U, která je naplněna kapalinou. V tomto tématu se budeme zabývat tím, co to je a jak funguje.
Co je to manometr?
Oznamuje zařízení nebo manometr, který měří tlak v potrubí. Tlak může být navíc jakýkoli, to znamená, že může jít o kapalinu, plyn, páru atd. Kromě toho si ho můžeš snadno vyrobit jako součást laboratorního pokusu k odhalení tlaku vzduchu na sloupci kapaliny.
Jak sestrojit manometr?
Jednoduchý manometr vyrobíme tak, že průhlednou plastovou trubičku částečně naplníme barevnou kapalinou. Tak, aby bylo možné snadno pozorovat hladinu kapaliny. Dále trubičku ohneme do tvaru písmene U a upevníme ji ve svislé poloze.
Také se ujistíme, že hladina kapaliny ve dvou svislých sloupcích je v tomto bodě stejná. Nejpozoruhodnější je, že tlak na tyto dva svislé sloupce je v tomto bodě stejný, protože jsou vystaveny stejnému tlaku. Kromě toho je tato hladina označena jako nulové body manometru.
Měření tlaku
Postavíme ji proti měřicí stupnici, abychom umožnili případný rozdíl ve výšce obou sloupců. Kromě toho můžeme tento výškový rozdíl použít přímo k relativnímu porovnání různých zkušebních tlaků. Kromě toho můžeme tento typ manometru použít k výpočtu, když známe hustotu kapaliny.
Jak funguje manometr?
U manometru se jeden konec připojuje k plynotěsnému těsnění, kterým se zkouší zdroj tlaku. Kromě toho je druhý konec trubice ponechán otevřený do atmosféry a bude na něj působit tlak přibližně 1 atmosféry (atm).
Kromě toho, že zkušební tlak je větší než tlak 1 atm (atmosféra), bude kapalina ve sloupci tlakem vytlačena dolů. Navíc způsobí, že kapalina v referenčním sloupci stoupne o stejnou hodnotu.
Výpočet tlaku
Tlak působící na sloupec kapaliny je dán rovnicí P = hgd. V této rovnici je P vypočtený tlak, h je výška kapaliny, g je gravitační síla a d je hustota kapaliny.
Také se měří diferenční tlak, nikoli absolutní tlak. Dále používáme substituci P = Pa – Po. Kromě toho je v této situaci Pa zkušební tlak a P0 je referenční tlak.
Použití manometru (příklad)
Předpokládejme, že kapalinou v něm je rtuť a výška referenčního sloupce je 0,02 m, které jsou vyšší než tlak kapaliny ve zkušebním sloupci. Dále použijeme 13,534 kg/ m3 (kilogram na metr krychlový) jako hustotu rtuti a tíhové zrychlení 9,8 m/s2 (metr za sekundu na druhou).
Výpočet rozdílu tlaků ve dvou sloupcích jako hgp = 0,02 × 9,8 × 13,534 = přibližně 2,653 kgkg-m-1-s-2. Dále lze pro jednotku tlaku použít Pascal, přičemž přibližně 1,01 325 Pascalů se rovná 1 atm tlaku. Diference tlaku v manometru je tedy Pa – P0 = 2,653 / 1,01,325 = 0,026 atm.
Kromě toho je tlak ve zkušebním sloupci (Pa) roven P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 = 1,026 atm.
Rozhodnutá otázka pro vás
Otázka. Kterou z následujících hodnot manometr nemůže měřit?
A. Pevné látky
B. Kapalinu
C. Plyn
D. Kapalina
Odpověď. Správná odpověď je odvar A. Protože kapalinu, kapalinu i plyn lze měřit pomocí manometru.
.