Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Gradnja manometra
- Merjenje tlaka
- Kako deluje
- Izračun tlaka
- Primer: Uporaba manometra
Manometer je lahko katera koli naprava, ki meri tlak. Če pa ni drugače kvalificirano, se izraz "manometer" najpogosteje nanaša posebej na cev v obliki črke U, ki je delno napolnjena s tekočino. To vrsto manometra lahko enostavno sestavite kot del laboratorijskega poskusa, s katerim dokažete vpliv zračnega tlaka na steber tekočine.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Manometer je znanstveni instrument ali merilnik, ki meri pritisk.
Gradnja manometra
Preprost manometer lahko sestavite tako, da delno napolnite prozorno plastično cev z obarvano tekočino, ki omogoča enostavno opazovanje ravni tekočine. Cev je nato upognjena v obliki črke U in pritrjena v pokončnem položaju. Ravni tekočine v obeh navpičnih stebrih naj bodo na tej točki enake, saj so trenutno izpostavljene enakemu tlaku. Ta raven je torej označena in označena kot ničelna točka manometra.
Merjenje tlaka
Manometer je postavljen na merjeno lestvico, da se omogoči kakršna koli razlika v višini obeh stolpcev. Ta višinska razlika se lahko uporablja neposredno za primerjavo med različnimi preskusnimi tlaki. Ta tip manometra se lahko uporablja tudi za izračun absolutnega tlaka, ko je znana gostota tekočine v manometru.
Kako deluje
En konec cevi je s plinsko tesnim tesnilom povezan s preskusnim virom tlaka. Drugi konec cevi je odprt za ozračje in bo zato izpostavljen tlaku približno 1 atmosfere (atm). Če je preskusni tlak večji od referenčnega tlaka 1 atm, se tekočina v preskusni koloni spusti v stolpec. Zaradi tega se tekočina v referenčnem stolpcu dvigne za enako količino.
Izračun tlaka
Tlak, ki ga izvaja stolpec tekočine, lahko damo z enačbo P = hgd. V tej enačbi je P izračunani tlak, h višina tekočine, g sila gravitacije in d gostota tekočine. Ker manometer meri razlike tlaka in ne absolutnega tlaka, uporabimo nadomestitev P = Pa - P0. V tej substituciji je Pa preskusni tlak, P0 pa referenčni tlak.
Primer: Uporaba manometra
Predpostavimo, da je tekočina v manometru živo srebro in višina tekočine v referenčnem stolpcu je 0,02 metra večja od višine tekočine v preskusnem stolpcu. Za gostoto živega srebra uporabite 13.534 kilogramov na kubični meter (kg / m ^ 3) in 9,8 metra na sekundo na kvadrat (m / s ^ 2) za pospešek gravitacije. Različico tlaka med obema stolpcema lahko izračunate kot hgp = 0,02 x 9,8 x 13,534 = približno 2 653 kg • m-1 • s-2. Za enote tlaka lahko uporabite pascal, pri čemer približno 101.325 paskalov ustreza 1 atm tlaka. Razlika tlaka v manometru je torej Pa - P0 = 2,653 / 101,325 = 0,026 atm. Torej je tlak v preskusnem stolpcu (Pa) enak P0 + 0,026 atm = 1 + 0,026 atm = 1,026 atm.