Page 91 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PP_fiipbook

Praktyczny pomiar siły nacisku i pola powierzchni naczynia (często niefo-
remnego) jest bardzo trudny i dlatego ciśnienie gazu w zbiornikach zamknię-
tych, np. kołach samochodowych, mierzymy za pomocą przyrządu zwanego
ciśnieniomierzem lub manometrem (il. 4.5).
Częściej obliczamy siłę nacisku wywieraną przez gaz na ściany zbiornika.
Korzystamy przy tym z przekształconego wzoru na ciśnienie:
F = p · S 4.5 Ciśnieniomierz

Przykład 13.
Jaką wartość ma siła działająca na całą wewnętrzną powierzchnię kotła równą 1,5 m , jeżeli ciśnienie pary w kot-
2
le wynosi 1,1 MPa?

Dane: Szukane:
p = 1,1 MPa = 1 100 000 Pa = 1 100 000 N F = ?
m 2
S = 1,5 m 2

Rozwiązanie:
Aby obliczyć wartość siły nacisku, korzystamy ze wzoru: F = p · S
Podstawiamy do wzoru wartości znanych wielkości i obliczamy:
F = 1 100 000 N · 1,5 m = 1 650 000 N = 1,65 MN
2
m 2
Odpowiedź: Wartość siły działającej na powierzchnię wewnętrzną kotła wynosi 1,65 MN.

W jaki sposób zmieniamy ciśnienie gazu w zbiorniku?

Zwiększenia ciśnienia gazu możemy dokonać przez zmniejszenie objętości przy zachowanej liczbie cząsteczek (ściska-
nie balonika) lub przez zwiększenie liczby cząsteczek w tej samej objętości (dopompowanie piłki, dętki samochodo-
wej). W każdym z tych przypadków zachodzi sprężanie gazu. Musimy zatem pamiętać, że sprężanie gazu powoduje
wzrost jego ciśnienia. Zbadamy teraz, co się dzieje na skutek zmian ciśnienia.

Doświadczenie 27.

Badamy skutki zmiany ciśnienia powietrza w zbiorniku

Niezbędne przedmioty: napompowany mały balon, pojemnik próżniowy z pompką
Wykonanie:
• Włóż balonik do pojemnika próżniowego.
• Zamknij pojemnik i wypompowuj z niego powietrze. Obserwuj, co się dzieje z balonikiem.
Obserwacje: W wyniku wypompowywania powietrza z pojemnika balonik się powiększa.
Wniosek: Na skutek zmniejszenia ciśnienia w pojemniku – mniejszej ilości cząsteczek bombardujących balonik od
zewnątrz – objętość balonika się zwiększyła. Ciśnienie w baloniku zmniejszyło się – dopasowało się do ciśnienia
na zewnątrz balonika (przy tej samej ilości cząsteczek w baloniku zajmowana przez nie objętość jest większa).

89